1.一种生物质螯合改性重金属复合型捕捉剂,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-环己二胺四乙酸二酐(CDTAD)、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);其制备步骤如下: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;
步骤二 1,2-环己二胺四乙酸二酐(CDTAD)的合成
将10~30份的1,2-环己二胺四乙酸和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-环己二胺四乙酸二酐;
步骤三 KGM-g-P(VACDTANa-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-环己二胺四乙酸二酐(CDTAD),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(乙烯胺基环己二胺四乙酸钠-无规-乙烯胺)(KGM-g-P(VACDTANa-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(乙烯胺基环己二胺四乙酸钠-无规-乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠)共聚物(KGM-g-P(VACDTANa-r-VACS2Na));
步骤四 生物质螯合改性重金属复合型捕捉剂的合成
将1~5份的水溶性魔芋葡甘聚糖-接枝-聚(乙烯胺基环己二胺四乙酸钠-无规-乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠)共聚物(KGM-g-P(VACDTANa-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,获得生物质螯合改性重金属复合型捕捉剂;
以上它们均为质量份数。
2.根据权利要求1所述的生物质螯合改性重金属复合型捕捉剂,其特征在于所述乙烯胺基环己二胺四乙酸钠(VACDTANa) 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%。
3.根据权利要求1所述的生物质螯合改性重金属复合型捕捉剂的应用,其特征在于取
0.1~1份的生物质螯合改性重金属复合型捕捉剂加入到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。
4.根据权利要求3所述的生物质螯合改性重金属复合型捕捉剂的应用,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。