[发明专利]一种含4,6-二巯基-1,3,5-三嗪碱金属盐功能基树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含4,6-二巯基-1,3,5-三嗪碱金属盐功能基树脂及其制备方法，属于功能材料、重金属工业废水处理技术领域。

背景技术

随着产业的发展，人类生活水平的提高，人们环保意识在不断增强。但各种工厂、火力发电厂、焚烧场、垃圾处理场以及冶炼企业等大量产生含有重金属的废水。若这些重金属不能得到适当有效的处理，而流入到大自然，会对环境产生严重的污染，还会影响到饮用水的安全，对人类构成很大的威胁。

为了去除水中所含的重金属，现已开发了各种重金属去除剂，或树脂。但这些重金属去除剂本身具有毒性和恶臭的缺点，在实际使用时，需特别谨慎的使用。若过量使用，反而会对环境造成更恶劣的影响，有些去除剂还不能用于饮用水、低浓度金属离子废水处理。

为了限制往自然环境排出重金属废水，更多的立法措施得到加强。在产业现场排出的各种废水，特别是一些冶金、电镀行业排出的废水就含有重金属，这些废水中的大多数金属还可回收，再用。如果对废水处置措施不当，不但不能回收废水中的重金属，还会给水体带来污染；同样，土壤、饮用水也会因这些金属而受到污染。

最广为人知的重金属去除方法是用石灰产生碱性沉淀，然后添加聚凝剂来改善沉淀/分离阶段。但该方法具有多种缺点，最主要的是重金属与石灰反应形成的沉淀会产生大量的沉渣，而这种沉渣需要以块状形态净化和压缩，埋在特定的埋没地，但随着时间的推移有可能会返溶，造成水体污染。而且这种处置方法还不能适合于低浓度重金属废水的处置。

现已开发了NaSH、Na₂S和NaSH等到多种重金属去除剂。这些含硫无机重金属离子去除剂对废水中的重金属具有有效的去除作用，但若过量使用，其本身具有的毒性反而会给水中生态系统带来恶性影响，而且去除重金属过程中产生的沉渣在露天的情况下具有较低的稳定性，会和雨水重新溶出重金属，对土壤、水系引起再度污染。

为了克服石灰、Na₂S和NaSH在除去重金属离子中的诸多不足,人们通过高分子改性得到含巯基的树脂,用于重金属的去除、分离、富集。D190型大孔巯基树脂是以聚苯乙烯为母体,侧链带-SH的结构的螯合吸附剂。黄海兰等用大孔氯甲基化二乙烯苯交联的聚苯乙烯微球与硫脲在乙醇中回流反应5h，然后在氮气保护下用50%的氢氧化钠水解12h，经水洗-酸洗-水洗后，用95%的乙醇回流萃取8h，真空干燥得巯基树脂。张青梅等使用聚苯乙烯交联微球为前驱体，经一系列反应合成了一种苯环上含巯基的巯基树脂。李曦等采用环硫氯丙烷与氨水反应,用乳液异相反应法合成一类巯基胺型螯合树脂。董惟昕等通过废弃聚苯乙烯塑料为原料反应生成氯甲基聚苯乙烯，再与二羧甲基二硫代氨基甲酸反应生成一种环保型的巯基胺型螯合树脂。张光华等以环硫氯丙烷和多乙烯多胺为原料,通过交联反应合成了巯基胺型树脂(PA树脂)。但由于其吸附容量太小，以及树脂本身的稳定性，这些树脂难以在实际应用中得到广泛的就用。

为了解决这些问题，现已开发出环境友好的重金属去除剂三巯基-s-三嗪的各种重金属盐。三巯基-s-三嗪以及其三价酸的钠盐重金属去除剂，但在使用它们的过程中要求加入过量，有些残留于水中，其残留对水质的影响不详，因而影响了它的推广和应用。

发明内容

本发明针对现有技术中金属吸附剂的不能重复利用，对重金属吸附量小、使用成本高、对水质污染的缺陷，目的在于提供一种对重金属离子吸附量大、吸附能力强，再生方法简单、重复使用的效果好，对水无毒害、成本低廉的含4,6-二巯基-1,3,5-三嗪碱金属盐功能基树脂；该树脂可同时除去并富集废水中的铜、铅、镍、铬、汞等重金属离子，特别适用于含低浓度重金属离子的水的深度处理。

本发明的另一个目的在于提供一种步骤简单、周期短、低成本的制备上述含4,6-二巯基-1,3,5-三嗪碱金属盐功能基树脂的方法。

本发明提供了一种含4,6-二巯基-1,3,5-三嗪碱金属盐功能基树脂，具有式1结构：

其中，P是交联度为7%~9%的大孔二乙烯苯交联的聚苯乙烯；

所述树脂中巯基含量为2.83～2.89mmol/g干树脂。