【摘要】：本論文以1,6-己二胺(HMD)和二硫化碳為原料,通過化學合成方法制備一種多二硫代氨基甲酸基團的巰基類重金屬捕集劑,命名為HDTC。考察原料用量、合成溫度、合成時間和有機溶劑對合成的HDTC對Pb~(2+)去除率的影響,確定了HDTC的最佳合成條件,二硫化碳、HMD的摩爾比n(CS_2):n(HMD)=2.2:1,合成溫度為25℃,合成時間為2h,乙醇和水的體積比V(無水乙醇)/V(H_2O)=1:1。通過紅外光譜、掃描電鏡和能譜、元素分析等方法對HDTC的結構進行表征,結果表明HMD上成功接枝了二硫代羧基,同時確定HDTC的分子式為C_8H_(16)N_2S_4,其分子結構中有兩個二硫代羧基基團。HDTC能較好的溶于水和NaOH溶液,微溶甚至不溶于常見的有機溶劑,同時測得其水溶液呈中性。論文將HDTC用于處理單一重金屬離子Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Mn~(2+)廢水時,考察了體系pH值、HDTC投加量、初始濃度、反應時間等因素對處理效果的影響,實驗結果表明HDTC對Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Mn~(2+)均表現(xiàn)出較好的捕集效果,處理200mL濃度為50mg/L的4種重金屬離子廢水,在各自最優(yōu)pH值6、7、8、8條件下,室溫反應10~14min,HDTC的投加量分別為35mg、50mg、45mg、80mg時,對Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Mn~(2+)的去除率有最大值,分別為99.1%、97.32%、98.96%、92%;處理高濃度廢水時,適當增加HDTC投加量,幾種重金屬離子也能得到較好去除。當廢水中存在多種重金屬離子,HDTC對各種重金屬離子的去除有一定的先后順序,總體而言HDTC對四種重金屬離子的去除順序為Pb~(2+)Cd~(2+)Zn~(2+)Mn~(2+)。HDTC捕集單一重金屬離子主要作用機理為:重金屬離子與HDTC分子上的二硫代羧基發(fā)生螯合作用,使重金屬離子形成沉淀得到去除;且重金屬離子也與HDTC上胺基發(fā)生配位反應;但發(fā)揮主要功能的基團為二硫代羧基。處理實際廢水時,由于廢水中錳離子的濃度較高,當Pb~(2+)、Zn~(2+)和Cd~(2+)均已得到較好去除時,Mn~(2+)的濃度仍然較高,需考慮其他輔助手段去除Mn~(2+);廢水經HDTC處理后產生的重金屬螯合絮體具有較好的穩(wěn)定性,不易產生二次污染。
【圖文】：

圖 2.1 二硫化碳用量對 Pb2+去除率的影響Fig2.1 The effect of the dosage of carbon disulfide on removal rate of Pb化鈉用量的影響合成過程為親核反應，需要在堿性條件下進行，本實驗選用氫本組實驗固定 HMD 的用量為 0.02mol（10mL），n(CS2):n(H量為 0.044mol（2.65mL），溶于 30mL 有機溶劑（V（無水乙醇時間為 2h，轉速為 600r/min，冷凍干燥時間 48h，僅改變氫氧化的 HDTC 對 Pb2+去除率的影響。驗選定的 NaOH 用量為 0、0.05、0.1、0.15、0.2mol，實驗中發(fā) 0.05mol（2g）時，溶液為橙色，無固體生成物，且繼續(xù)增加色越來越深。將 NaOH 用量為 0 和 0.05mol 反應的生成物過濾干燥后的 HDTC 樣品進行對鉛的螯合實驗，實驗結果見圖 2..2 可知，在相同 HDTC 投加量的情況下，不論其投加量為多少物對 Pb2+的去除率均比不加入 NaOH 所生成的產物要低；有、

圖 2.2 氫氧化鈉用量對 Pb2+去除率的影響ig2.2 The effect of the dosage of sodium hydroxide on removal rate of Pb溫度的影響 HMD 的用量為 0.02mol（10mL），n(CS2):n(HMD)=2.2:1，二ol（2.65mL），溶于混合有機溶劑 30mL（V（無水乙醇）/V（H 2h，轉速為 600r/min，冷凍干燥 48h，僅改變合成過程的溫度 HDTC 去除鉛(Ⅱ)的影響，，實驗結果見圖 2.3。
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X703

【參考文獻】

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本文編號：2668784