重金属捕集剂TBA的合成及其对含铜废水的捕集性能

重金属捕集剂TBA的合成及其对含铜废水的捕集性能郝昊天1，2，王风贺2，张帆2，雷武1，夏明珠1，王风云1（1.南京理工大学工业化学研究所，江苏南京210094；2.南京师范大学环境科学与工程系，江苏南京210023）［摘要］以无机水合肼与二硫化碳作反应物，环己醇与丙酮的混合溶液作溶剂，合成了一种新型重金属捕集剂四硫代联氨基甲酸（TBA）。重点考察了水合肼与二硫化碳的物质的量比、混合有机溶剂的用量、混合溶剂的配比、反应温度等因素对产物得率的影响，并对产物进行IR、NMR表征。研究结果表明，水合肼与二硫化碳的物质的量比为1：1、有机溶剂（环己醇和丙酮混合物）与二硫化碳的体积比为2∶3、反应温度为30℃、反应时间为2h时，二硫化碳的转化率最高可达92.96%。将合成的重金属捕集剂四硫代联氨基甲酸用于含铜模拟废水的处理，结果表明其对于含铜废水具有优良的捕集性能。［关键词］重金属捕集剂；四硫代联氨基甲酸；含铜废水［中图分类号］X703［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2013）12-0045-04Synthesisofheavymetaltrappingagent，tetrathiobicarbamicacidanditstrappingcapacityforCu-containingwastewaterHaoHaotian1，2，WangFenghe2，ZhangFan2，LeiWu1，XiaMingzhu1，WangFengyun1（1.IndustrialChemicalInstitute，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China；2.DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering，NanjingNormalUniversity，Nanjing210023，China）Abstract：Anewkindofheavymetaltrappingagent，tetrathiobicarbamicacid（TBA）hasbeensynthesized，usinghydrazinehydrateandcarbondisulfideasreactants，andmixedsolutionofcyclohexanolandacetoneassolvent.Theeffectsofthefactors，suchasquantityratioofhydrazinehydratetocarbondisulfide，dosageoforganicsolventanditsproportion，andreactiontemperatureontheyieldofTBAareinvestigated.TBAischaracterizedbyinfraredspectrum（IR）andnuclearmagneticresonance（NMR）.Theresultsshowthatwhenthequantityratioofhydrazinehydratetocarbondisulfideis1∶1，volumeratiooforganicsolventandcarbondisulfideis2∶3，reactiontemperatureis30℃，andreactiontimeis2h，theoptimalconversionrateofTBAis92.96%.Thissynthesizedheavymetaltrappingagentte-trathiobicarbamicacidcanbeappliedtothetreatmentofCu-containingwastewaterwithexcellenttrappingcapacity.Keywords：heavymetaltrappingagent；tetrathiobicarbamicacid；wastewatercontainingcopper我国是印刷线路板（PCB）生产大国，PCB废水污染问题也随着产业的发展日趋严重。铜是PCB废水的特征污染物之一，其主要形态包括游离态铜离子和螯合态铜离子。常规的化学沉淀法难以处理螯合态的铜离子，造成排放废水中铜离子浓度超标〔1〕。重金属污染物一旦进入水体，则很难借助于天然过程从水体中去除。许多重金属富集于矿物质和有机物上，进而趋向于积累在底部沉积物中，并在一定条件下重新释放到水环境，通过食物链最终进入人体，从而引起环境安全和社会问题〔2〕。为此国家将重金属设为第一类污染物，对其设立了严格的排放标准〔3〕。PCB废水的高效处理成为目前重金属废水处理的研究热点。重金属捕集剂又称为重金属螯合剂，通过与重金属离子的螯合沉淀反