[发明专利]基于纳米孔装置的水体重金属离子逐步分离法

权利要求书

1.基于纳米孔装置的水体重金属离子逐步分离法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)通过直接磺化法，利用络合剂制备设备制备出具备水溶性的TCAS，然后搭建U型槽分离设备；

(2)探究TCAS对不同重金属离子的络合能力，络合比；

(3)明确TCAS对不同重金属离子络合的先后顺序，依次为镉>铜>铅>钡；

(4)探究多种重金属离子共存情况下，TCAS对某种离子的选择性络合；

(5)根据TCAS对不同重金属离子的络合比，配置含有TCAS和四种重金属离子的混合溶液，超声处理之后得到镉的络合物，将混合溶液加入到U型槽的正极液池，负极液池中加入TCAS溶液；

(6)经过第一步分离实验，铜、铅、钡三种离子到达负极液池，将负极液池中的溶液取出进行超声处理，得到铜的络合物，而后将溶液加入到U型槽的正极液池，负极液池中加入TCAS溶液，进行第二步的分离；

(7)重复以上步骤数次，依次分离出镉，铜，铅，钡。

2.根据权利要求1所述的基于纳米孔装置的水体重金属离子逐步分离法，其特征在于：所述步骤（1）的络合剂制备设备包括了恒温磁力搅拌器、结晶皿、烧杯、铁架台，所述结晶皿设置在恒温磁力搅拌器上，结晶皿内设有热水，烧杯设置在结晶皿内，烧杯内设有磁力搅拌转子，烧杯内加入硫杂杯芳烃和浓硫酸的混合溶液，铁架台通过线材与一根温度计相连，温度计插入到结晶皿的热水中。

3.根据权利要求2所述的基于纳米孔装置的水体重金属离子逐步分离法，其特征在于：所述络合剂制备设备的使用方法：先称取2g的硫杂杯芳烃放入到100mL的烧杯中，其次放入一个磁力搅拌转子，最后再沿着烧杯内壁缓慢加入80mL浓硫酸，将结晶皿中加入适量的水并加热到80℃，把烧杯放入到结晶皿中，烧杯中部对准恒温磁力搅拌器，控制反应时间为4小时，溶液逐渐变成黄色，冷却后,将反应混合物倒入500ml冰水混合物中，搅拌，过滤除去不溶物，然后在滤液中加入100g氯化钠，剧烈搅拌，生成白色絮状沉淀，溶液呈紫红色，抽滤收集沉淀，待沉淀基本抽干后溶于少量的蒸馏水中，此后加入无水乙醇，生成白色沉淀，抽滤收集沉淀，如此反复三次，最后得到白色粉末固体为络合剂TCAS。

4.根据权利要求1所述的基于纳米孔装置的水体重金属离子逐步分离法，其特征在于：所述步骤（1）的分离设备包括正极液池和负极液池，正极液池和负极液池底部有一个通孔，用于连通两个液池，通孔中间放置一片纳米孔薄膜，通过聚二甲基硅氧烷使三部分粘结在一起，在两个液池中分别插入铂电极，两个铂电极之间接入一个电压源和电流表，之间通过导线连接。