新型重金属捕集剂的制备及其应用性能研究

概括：

本文研究了两种新型DTC重金属捕收剂四硫代双氨基甲酸（四硫代氨基甲酸，TBA）和六硫代胍氨基甲酸盐（四硫代氨基甲酸，SGA）的制备工艺，并通过红外、核磁共振、元素分析等手段对它们的分子结构进行了分析。对该结构进行了表征。重点研究了两种重金属捕收剂对不同重金属离子的捕集性能。以水合肼和二硫化碳为反应物，环己醇和丙酮的混合溶液为溶剂，一步合成TBA。研究结果表明,TBA的最佳合成工艺为:水合肼与二硫化碳的摩尔比为1:1,有机溶剂(环己醇和丙酮的混合物)与二硫化碳的体积比为2:3,反应温度为30℃。 ℃，反应时间2小时。，最高产率为92.96%。采用红外光谱、核磁共振和元素分析对TBA的结构进行表征，证明该分子结构为目标结构。以盐酸胍和二硫化碳为反应物，水为溶剂，磷酸钾为催化剂。采用两步法在碱性环境下合成。 SGA。研究结果表明，SGA的最佳合成工艺为：二硫化碳与盐酸胍摩尔比为4:1，氢氧化钾与盐酸胍摩尔比为4.5:1，磷酸钾用量为0.6g，反应温度为40℃，产物收率最高为91.5%。采用红外光谱、1HNMR核磁共振分析对SGA的结构进行表征，证明该分子结构为目标结构。

TBA在室温下对重金属离子Pb2+、Cd3+、Ni2+、EDTA-Pb2、EDTA-Cd2+、EDTA-Ni2+有捕获作用，特别是含有Pb2+、Cd3+、Ni2+、EDTA-Pb2、EDTA-Cd2+、EDTA的离子-Ni2+。对重金属离子废水进行捕集实验时，TBA投加量为0.9:1~2:1，pH值为3-6，反应时间≥。处理后重金属浓度均低于国家标准。在处理EDTA-Cd2+废水时，效果显着。但单独使用并不能使其达到国家标准，需要辅以其他药剂或方法。室温下，SGA对重金属离子Cu2+、Pb2+、Cd3+、Ni2+、EDTA-Cu2+、EDTA-Pb2+、EDTA-Cd2+、EDTA-Ni2+有捕获作用。对含Cu2+、Pb2+、Cd3+、Ni2+、EDTA-Cu2+、EDTA-Ni2+等重金属离子废水进行捕集实验时，SGA用量为0.5:l-2:1，pH值为1-6，反应时间≥15min处理EDTA-Pb2+、EDTA-Cd2+废水时有效，但单独使用达不到国家标准。需要辅以其他化学物质或其他方法来补充。重金属捕收剂TBA和SGA同时处理含有多种重金属离子的废水时，重金属去除率存在显着差异。在实际应用中，当使用重金属捕收剂处理这种混合重金属废水时，所添加的重金属捕集剂的投加量不可能是单个重金属的理论最佳投加量之和，而且重金属在废水中的竞争捕集能力较弱。还必须考虑混合系统。重金属收集者必须妥善处理各类重金属沉淀固体，防止其对环境造成二次污染。

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