高效重金属捕集剂EDTC的结构表征及对酸性络合铜的去除特性研究

第３６卷第２期２０１６年２月环境科学学报ＡｃｔａＳｃｉｅｎｔｉａｅＣｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅＶｏｌ．３６，Ｎｏ．２Ｆｅｂ．，２０１６基金项目：广东省教育厅高等院校学科建设专项资金（Ｎｏ．２０１４ＫＴＳＰ０２２）；广东工业大学团队平台重大成果培育基金资助项目（Ｎｏ．２０１２０６）ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＥｄｕｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉａｌＦｕｎｄｓｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＤｉｓｃｉｐｌｉｎｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ（Ｎｏ．２０１４ＫＴＳＰ０２２）ａｎｄｔｈｅＦｕｎｄｏｆｔｈｅＴｅａｍＰｌａｔｆｏｒｍＧｒｅａｔＡｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓＣｕｌｔｉｖａｔｉｎｇＰｒｏｊｅｃｔｓｏｆＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎｏ．２０１２０６）作者简介：肖晓（１９８９—），男，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｘｉａｏｙａ８９２２＠１６３．ｃｏｍ；∗通讯作者（责任作者），Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｓｙｓｕｎ＠ｇｄｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎＢｉｏｇｒａｐｈｙ：ＸＩＡＯＸｉａｏ（１９８９—），ｍａｌｅ，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｘｉａｏｙａ８９２２＠１６３．ｃｏｍ；∗Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｓｙｓｕｎ＠ｇｄｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎＤＯＩ：１０．１３６７１／ｊ．ｈｊｋｘｘｂ．２０１５．０５２１肖晓，孙水裕，严苹方，等．２０１６．高效重金属捕集剂ＥＤＴＣ的结构表征及对酸性络合铜的去除特性研究［Ｊ］．环境科学学报，３６（２）：５３７⁃５４３ＸｉａｏＸ，ＳｕｎＳＹ，ＹａｎＰＦ，ｅｔａｌ．２０１６．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｌｙ⁃ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｈｅａｖｙｍｅｔａｌｃｈｅｌａｔｉｎｇａｇｅｎｔＥＤＴＣａｎｄｉｔｓｒｅｍｏｖａｌｏｆａｃｉｄｃｏｍｐｌｅｘｃｏｐｐｅｒ［Ｊ］．ＡｃｔａＳｃｉｅｎｔｉａｅＣｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ，３６（２）：５３７⁃５４３高效重金属捕集剂ＥＤＴＣ的结构表征及对酸性络合铜的去除特性研究肖晓１，孙水裕１，２，∗，严苹方１，邱伊琴１，叶茂友１１．广东工业大学环境科学与工程学院，广州５１０００６２．广东工业大学资源综合利用与清洁生产省教育厅重点实验室，广州５１０００６收稿日期：２０１５⁃０４⁃２３修回日期：２０１５⁃０６⁃１６录用日期：２０１５⁃０６⁃１６摘要：以乙二胺和二硫化碳为反应物，无水乙醇和去离子水的混合溶液为溶剂，制备了一种巯基类重金属捕集剂Ｎ，Ｎ⁃双（二硫代羧基）乙二胺（ＥＤＴＣ），采用紫外光谱、红外光谱和元素分析对其结构进行表征，重点研究了其对ＥＤＴＡ络合铜、柠檬酸络合铜和酒石酸铜３种酸性模拟络合铜的去除性能及螯合沉淀物的溶出特性，并探讨了ＥＤＴＣ脱除络合铜的机理．研究结果表明，处理５０ｍｇ·Ｌ－１的含铜废水，ｐＨ值范围为３～９，ＥＤＴＣ投加量为ｍＥＤＴＣ／ｍＣｕ＝８（质量比），反应时间３ｍｉｎ，ＰＡＭ投加量为１ｍｇ·Ｌ－１，此时出水Ｃｕ２＋浓度均低于０．２５ｍｇ·Ｌ－１，去除率达到９９．５％以上．螯合沉淀物在弱酸性和弱碱性条件下很稳定，不易产生二次污染．红外光谱图分析结果表明，ＥＤＴＣ与Ｃｕ会发生螯合反应，即ＥＤＴＣ直接脱出络合铜中Ｃｕ２＋，并与Ｃｕ２＋生成难溶的螯合产物ＥＤＴＣ⁃Ｃｕ，进而有效地去除废水中Ｃｕ．关键词：重金属捕集剂；螯合沉淀；酸性络合铜；去除特性；结构表征文章编号：０２５３⁃２４６８（２０１６）０２⁃５３７⁃０７中图分类号：Ｘ７０３文献标识码：ＡＳｔｒｕｃｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｌｙ⁃ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｈｅａｖｙｍｅｔａｌｃｈｅｌａｔｉｎｇａｇｅｎｔＥＤＴＣａｎｄｉｔｓｒｅｍｏｖａｌｏｆａｃｉｄｃｏｍｐｌｅｘｃｏｐｐｅｒＸＩＡＯＸｉａｏ１，ＳＵＮＳｈｕｉｙｕ１，２，∗，ＹＡＮＰｉｎｇｆａｎｇ１，ＱＩＵＹｉｑｉｎ１，ＹＥＭａｏｙｏｕ１１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６２．ＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＥｄｕｃａｔｉｏｎＤｅｐａｒｔｍｅｎｔＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄＣｌｅａｎｅｒＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６Ｒｅｃｅｉｖｅｄ２３Ａｐｒｉｌ２０１５；ｒｅｃｅｉｖｅｄｉｎｒｅｖｉｓｅｄｆｏｒｍ１６Ｊｕｎｅ２０１５；ａｃｃｅｐｔｅｄ１６Ｊｕｎｅ２０１５Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳｕｌｆｈｙｄｒｙｌｈｅａｖｙｍｅｔａｌｃｈｅｌａｔｉｎｇａｇｅｎｔｏｆＮ，Ｎ′⁃ｂｉｓ（２⁃ｍｅｒｃａｐｔｏｅｔｈｙｌ）ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍ