[发明专利]魔芋基改性重金属复合型捕获剂及其制备方法及其应用

权利要求书

1.一种魔芋基改性重金属复合型捕获剂，其特征在于包括1～5份的魔芋葡甘聚糖（KGM）、1～400份的水、0.1～1份的引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐V-50、10～50份的N-乙烯基甲酰胺（NVF）、1～30份的1,2-乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD)、1～15份的氢氧化钾、1～5份的二硫化碳及1～30份的二正丁基二硫代氨基甲酸钠（TP）；它们是质量份数。

2.一种魔芋基改性重金属复合型捕获剂的制备方法，其特征在于制备步骤如下：

步骤一 KGM-g-PNVF的合成

取1～5份的魔芋葡甘聚糖（KGM），加入到50～400份的水，控温于40～70℃，进行溶解0.5～1小时；在氮气保护下，加入0.1～1份的引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐V-50和10～50份的N-乙烯基甲酰胺（NVF），接枝共聚1～20小时，降温停止反应；加入50～400份的乙醇进行沉淀分离、过滤及干燥后，获得高纯的魔芋葡甘聚糖-接枝-聚N-乙烯基甲酰胺共聚物(KGM-g-PNVF)，其中g代表接枝，r代表无规共聚；它们是质量份数；

步骤二 1,2-乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD)的合成

将10～30份的1,2-乙二醇二乙醚二胺四乙酸和10～30份的乙酸酐溶解于10～30份的2-甲基吡啶中，控温于50～70℃，反应10～30小时，获得1,2-乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐；它们是质量份数；

步骤三 KGM-g-P(VAEGTANa-r-VACS₂Na)的合成

取1～5份的KGM-g-PNVF，加入50～400份的水，控温于50～80℃，在机械搅拌下溶解1～2小时；再加入1～10份的氢氧化钾，水解反应12～48小时，获得魔芋葡甘聚糖-接枝-聚乙烯胺共聚物（KGM-g-PVA）；再加入1～30份的1,2-乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD)，酰基化反应1～5小时，酰化度范围控制在90～99%，获得魔芋葡甘聚糖-接枝-聚(乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠-无规-乙烯胺）（KGM-g-P(VAEGTANa-r-VA )）；再加入1～5份的二硫化碳，控温于20～40℃，进行加成反应1～3小时，获得水溶性魔芋葡甘聚糖-接枝-聚(乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠-无规-乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠）共聚物（KGM-g-P(VAEGTANa-r-VACS₂Na)）；它们是质量份数；

步骤四 魔芋基改性重金属复合型捕获剂的合成

将1～5份水溶性魔芋葡甘聚糖-接枝-聚(乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠-无规-乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠）共聚物（KGM-g-P(VAEGTANa-r-VACS₂Na)），1～30份的二正丁基二硫代氨基甲酸钠（TP），1～60份的水和1～5份的氢氧化钾混合后，常温搅拌1小时，获得魔芋基改性重金属复合型捕获剂。

3.根据权利要求2所述的魔芋基改性重金属复合型捕获剂的制备方法，其特征在于所述乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠(VAEGTANa) 的接枝率为1～90%，乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠(VACS₂Na)的接枝率为1～5%。

4.一种魔芋基改性重金属复合型捕获剂的应用，其特征在于取0.1～1份的魔芋基改性重金属复合型捕获剂加入到100～1000份的废水中，常温下搅拌1～5分钟，调节pH到1～14，再加入0.01～0.1份的助沉降剂，常温搅拌1分钟，5秒内生成粒径大于500 μm的絮体沉淀，可快速实现去除废水中的络合型重金属离子，它们为质量份数。

5.根据权利要求4所述的魔芋基改性重金属复合型捕获剂的应用，其特征在于所述助沉降剂为氯化钙、硫酸镁、氯化亚铁、三氯化铁、三氯化铝的一种或两种以上的任意组合。