亚氨基二琥珀酸功能化改性活性炭的制备以及对水中二价铜离子吸附行为研究

随着现代工业的迅速发展,水中重金属污染日趋严重。活性炭在重金属治理方面应用广阔,为提高其吸附能力,分别用亚氨基二琥珀酸(IDS)和乙二胺四乙酸(EDTA)功能化处理活性炭得到螯合剂IDS-AC和EDTA-AC。比较两种材料对水中铜离子吸附行为,筛选出对铜离子吸附效果最佳的材料。使用红外光谱(FT-IR)和X光电子能谱(XPS)等表征手段对作用铜后的功能化活性炭表征分析,并进行吸附实验。结果表明:IDS-AC对铜离子具有更好的吸附效果,与原始的AC相比,IDS-AC对Cu(Ⅱ)的吸附量提高了249.69%,EDTA-AC仅提高23.23%。在1mmol/L Cu(Ⅱ)水溶液中,IDS-AC最佳吸附pH为4.0,最佳投加量范围为0.4~1.6g/L,吸附平衡时间在4h左右。IDS-AC对于重金属的吸附是化学吸附,对重金属离子作用机理主要包括材料表面的配位原子N与重金属发生配位作用,重金属被固定在环状结构内,形成稳定螯合物。

亚氨基二琥珀酸四钾络合铁转化硫化氢体系的电化学行为

以亚氨基二琥珀酸四钾(IDSK4)为络合剂、N,N-二甲基乙醇胺为pH调节剂,与硝酸铁反应制备了IDSK4-Fe^(3+)络合物,并利用电化学工作站评价了体系的氧化还原性能。通过测试不同物料配比、pH下IDSK4-Fe^(3+)络合物的循环伏安曲线,证明了IDSK4-Fe^(3+)/IDSK4-Fe^(2+)具有氧化还原的可逆性,分析了IDSK4-Fe^(3+)络合物转化硫化氢及再生的性能,确定了较优的脱硫工艺条件为Fe^(3+)/IDS^(4+)摩尔比为1∶4、pH=10,实现了将有害硫化氢转化为单质硫、络合物氧化再生的全循环工艺流程。建立了开路电位与Fe^(3+)/Fe^(2+)浓度比的函数关系,为工业应用奠定了基础。

绿色螯合剂亚氨基二琥珀酸的合成及螯合性能

亚氨基二琥珀酸是一种新型的氨基多羧酸螯合剂,有着很强的螯合过渡金属离子的能力,并具有良好的降解性,被称为绿色化学品。本文研究了用顺丁烯二酸酐(MA)、氢氧化钠、氨在水溶液中合成亚氨基二琥珀酸的工艺和反应机理,考虑了温度、原料配比和反应时间等对产品收率的影响,研究了亚氨基二琥珀酸的螯合性能,并与经典的螯合剂EDTA做了比较。结果表明,合成反应较合适的原料摩尔比n(MA)∶n(NaOH)∶n(NH3)∶n(H2O)=2∶3∶2∶16,较好反应温度160℃,反应时间10.0 h。在该反应条件下,亚氨基二琥珀酸的收率大于80.0%;反应很可能是顺丁烯二酸与氨生成天门冬氨酸,天门冬氨酸再与顺丁烯二酸反应生成亚氨基二琥珀酸;亚氨基二琥珀酸对大多数金属的螯合能力接近EDTA的水平,有些甚至超过EDTA。

可生物降解螯合剂亚氨基二琥珀酸和谷氨酸N,N-二乙酸对重金属污染土壤的淋洗修复及动力学特征

通过振荡淋洗研究了可生物降解螯合剂亚氨基二琥珀酸(IDS)和谷氨酸N,N-二乙酸(GLDA)对污染土壤中重金属Cd、Pb和Zn的淋洗动力学特征,分析了淋洗时间、淋洗剂浓度和pH对土壤重金属淋洗效率的影响,采用BCR连续提取法分析淋洗前后土壤重金属形态变化。结果表明,IDS和GLDA对Cd、Pb和Zn淋洗效率随淋洗时间(5~720 min)延长而增加,Elovich方程和双常数方程适合用于描述淋洗动力学过程,说明该淋洗解吸动力学过程为非均相扩散过程;淋洗剂浓度(0~20 mmol·L^(^(-1)))越大,淋洗效率就越高;随淋洗剂pH(3~10)的上升,淋洗效率呈现先增加后减少的变化。GLDA对Cd和Pb的淋洗去除能力大于IDS,而IDS对Zn的淋洗去除能力大于GLDA。在较佳淋洗条件下(IDS和GLDA浓度为10 mmol·L^(-1),pH为5,分别淋洗240和360 min),IDS和GLDA对Cd淋洗效率分别为21.88%和66.12%,对Pb淋洗效率分别为17.47%和22.96%,对Zn淋洗效率分别为9.21%和8.11%,此时土壤中活性较高的酸溶态和可还原态重金属能够被有效去除。因此,IDS和GLDA淋洗可减少土壤重金属的环境风险。

亚氨基二琥珀酸的合成及其性能研究

为制备亚氨基二琥珀酸,用单因素法考察了反应物量比、反应时间和反应温度对产物螯合性能的影响,经优化的合成工艺为:n(马来酸酐)∶n(氢氧化钠)∶n(氨水)∶n(蒸馏水)=2∶1∶2∶16,150℃反应10 h.在优化合成条件下制成的产物对铁离子和铜离子螯合性能最好.红外图谱显示,特征峰对应的官能团与其分子结构一致;氧漂稳定性能数据显示,亚氨基二琥珀酸具有良好的双氧水分解抑制能力;耐碱性能数据显示,亚氨基二琥珀酸能在碱质量浓度为40 g/L的条件下使用.

绿色螯合剂亚氨基二琥珀酸的合成及性能测试

研究顺丁烯二酸酐(MA)、氢氧化钠在氨水溶液中生成亚氨基二琥珀酸的工艺和反应机理,考察原料配比、温度和反应时间对产品螯合性能的影响。结果表明:当各物质的量比n(MA)∶n(NaOH)∶n(NH3)∶n(H2O)=2∶1∶2∶8,反应温度150℃,反应时间10 h时产物的螯合性能最好。由反应产物的红外图谱可知,其结构中具有强的N—H键的伸缩振动峰。与常规的几种螯合分散剂相比较,绿色螯合分散剂亚氨基二琥珀酸在螯合钙离子和铜离子时具有比较好的效果。将亚氨基二琥珀酸应用于棉/亚麻织物的漂白中,可以有效地螯合金属离子,提高织物的毛效和强力。

绿色螯合剂亚氨基二琥珀酸的性能及应用研究进展

亚氨基二琥珀酸是一种新型的氨基多羧酸螯合剂,有着很强的螯合过渡金属离子的能力,并具有良好的生物降解性,被称为绿色化学品。由于其优异的环境相容性,近年来被越来越多的工业过程使用。本文综述了近年来亚氨基二琥珀酸的性能及应用研究进展,为其进一步的研究和应用提供参考。

绿色螯合剂亚氨基二琥珀酸的合成及提纯工艺研究

以马来酸酐(MA)、氨(NH3)、氢氧化钠(NaOH)为原料合成出新型绿色螯合剂亚氨基二琥珀酸,考察了反应温度、原料配比、反应时间对反应收率的影响,得出其较优反应条件为:n(MA)∶n(NaOH)∶n(NH3)∶n(H2O)=2∶3∶2∶16,θ=160℃,t=10 h,反应收率达到了82.58%,同时对其提纯工艺进行了研究,并用中和滴定曲线及质谱对产物结构进行了验证。

亚氨基二琥珀酸对金属离子的稳定作用

Iminodisuccinic acid is able to stabilize Cu 2+ and Mn 2+ in aqueous s olutions of pH=7 and 11, with effect close to EDTA. It shows therefore a promising application in stabilization of H 2O 2 so lution used in pulp bleaching.

螯合剂亚氨基二琥珀酸四钠(IDS)在纸浆H_2O_2漂白中的应用研究

以桉木浆和蔗渣浆为原料,研究了亚氨基二琥珀酸四钠(IDS)作为螯合剂在纸浆H_2O_2漂白中的应用。通过单因素实验,以及在此基础上设计的正交实验,分别得出了IDS作为桉木浆、蔗渣浆H_2O_2漂白预处理段螯合剂的最佳使用条件。结果表明,IDS作为桉木浆H_2O_2漂白预处理段螯合剂的最佳使用条件为:温度60℃,时间50 min,IDS用量0.3%;IDS作为蔗渣浆H_2O_2漂白预处理段螯合剂的最佳使用条件为:温度70℃,时间60 min,IDS用量0.8%。在本实验IDS螯合最优条件下,与EDTA对比发现,IDS的螯合效果与EDTA相当,且IDS易生物降解,无二次污染,具有一定的优势。

亚氨基二琥珀酸修复重金属污染土壤及环境风险削减评估

以亚氨基二琥珀酸(ISA)为洗脱剂,考察ISA投加量、洗脱液pH值、反应时间和土液比对Cd、Pb和Zn去除率影响,通过Box-Behnken多因素设计法优化最佳洗脱条件,并采用涵盖土壤重金属残留量、浸出浓度和毒性的综合环境风险法评估修复效果.结果表明,ISA对Cd、Pb和Zn去除率随其浓度增加而增加;ISA浓度为50mmol/L时,对矿山污染土壤中Cd、Pb和Zn去除率达到11.83%、34.26%和20.96%;对污染农田土壤中Cd、Pb和Zn去除率达到48.89%、57.08%和81.80%.增加反应时间和洗脱液酸性有助于提高ISA对Cd、Pb和Zn去除率.随土液比减低,Cd、Pb和Zn去除率呈上升趋势.ISA去除Cd、Pb和Zn最佳条件为:ISA浓度70mmol/L、洗脱液pH4.0和反应时间120min,预测矿山土壤和污染农田土壤中Cd、Pb和Zn总去除率最大分别为32.58%和93.16%.ISA大幅度降低水溶态、可交换态和碳酸盐结合态Cd、Pb和Zn残留量,从而削减矿山土壤和污染农田土壤中Cd、Pb和Zn总环境风险达50.81%和87.13%.亚氨基二琥珀酸可有效去除污染土壤中重金属并降低残留重金属的环境风险,是一种潜在材料可用于土壤重金属污染修复.

天冬氨酸制备亚氨基二琥珀酸的研究

用顺丁烯二酸酐、天冬氨酸、氢氧化钠在常压水溶液中合成亚氨基二琥珀酸,以产品的钙螯合能力为考察指标,探讨了中和度、保温时间、用水量对产品钙螯合能力的影响。结果表明,在原料n(顺丁烯二酸酐)∶n(天冬氨酸)∶n(NaOH)∶n(水)=1∶1∶4∶11,反应温度为105~110℃,反应时间为12 h条件下得到的产品性能较好。同时,将反应结束后产品中的杂质用溶剂洗去,产品的性能得到明显改善,为进一步提纯亚氨基二琥珀酸提供了思路。

亚氨基二琥珀酸四钠无氰电镀银工艺

采用亚氨基二琥珀酸四钠(IDS)替代亚氨基二磺酸铵(NS)作为配位剂在不锈钢表面电镀银。镀液组成和工艺条件为:AgNO_(3)35 g/L,35%(质量分数)IDS 750 g/L,(NH_(4))_(2)SO_(4)120 g/L,KOH适量,pH 8.5,温度(25±5)℃,电流密度0.3~0.5 A/dm^(2)。对比分别采用IDS和NS时镀层的外观、光泽、微观形貌和结合力。结果表明,使用IDS时所得银镀层外观更佳,结晶细致,结合力良好。

绿色螯合剂亚氨基二琥珀酸的合成与性能研究进展

亚氨基二琥珀酸(IDHA)是以顺丁烯二酸酐、氨气和氢氧化钠为原料,在一定条件下反应制得的一种氨基多羧酸型螯合剂,作为唯一一种可完全生物降解的化学合成螯合剂,因其优异的螯合性能和可生物降解性能成为近年来新型螯合剂研究的热点,文章综述了近10年来关于IDHA合成和性能研究方面的工作,并其以后的应用进行了展望。

亚氨基二琥珀酸四钠盐在皂基洗衣粉中的研究与应用

以国标洗衣粉配方为基础,添加椰油酸钾皂原料配制成皂基洗衣粉,采用亚氨基二琥珀酸四钠盐为环保螯合助剂,改变了洗涤产品的性质,增强了去污力、易漂性,降低了产品的刺激性,通过分析测试,实验样品粉体成型好,并且提高了产品在低温冷水中的溶解性和去污能力,说明亚氨基二琥珀酸四钠盐作为皂基洗衣粉的洗涤助剂配伍效果良好,符合当前国家倡导的低碳安全、绿色环保的宗旨。

环保型螯合剂亚氨基二琥珀酸锌盐对小麦的施用效果

以农大399小麦品种为试验材料,在田间试验条件下研究了田间施用的复合肥和尿素中添加亚氨基二琥珀酸锌盐(IDS-Zn)和乙二胺四乙酸锌(EDTA-Zn)对小麦产量和籽粒锌含量的影响。结果表明:复合肥和尿素中添加亚氨基二琥珀酸锌盐能显著提高小麦产量;复合肥底施以及尿素追施锌肥均显著提高小麦籽粒锌含量,增加量超过45%,做为农作物的补锌剂,IDS-Zn是EDTAZn的理想替代品。因此,通过施用螯合微肥IDS-Zn,是改善作物锌营养,进一步改善人体锌营养健康的重要途径。

环保型螯合剂亚氨基二琥珀酸锌盐对小麦的施用效果

以农大399小麦品种为试验材料,在田间试验条件下研究了复合肥和尿素中添加亚氨基二琥珀酸锌盐(IDS-Zn)和乙二胺四乙酸锌(EDTA-Zn)施于小麦田对小麦产量和籽粒锌含量的影响。结果表明:在小麦生产中施用的复合肥和尿素中添加亚氨基二琥珀酸锌盐能显著提高小麦产量;添加锌肥的复合肥底施以及尿素追施均显著提高小麦籽粒锌含量,增产量超过45%,由此可知,做为农作物的补锌剂,IDS-Zn是EDTA-Zn的理想替代品。因此,通过施用螯合微肥IDS-Zn,是增加作物锌营养,进一步改善人体锌营养健康的重要途径。

年产5000t亚氨基二琥珀酸四钠及5000t聚天冬氨酸盐系列产品建设项目

该项目位于山东省济宁市生物产业园内,由山东远联化工有限公司投资建设,建设年产5000t亚氨基二琥珀酸四钠及5000t聚天冬氨酸盐系列产品建设项目。本工程占地10789.4m^2,所占用土地类型为工业用地。拟建项目建设涂料车间、树脂车间、办公楼、仓库、事故水池、循环水池、消防水池、污水池等工程。建设内容:主体工程:2条年产5000吨亚氨基二琥珀酸生产线。

氨基羧酸盐螯合钴活化过一硫酸盐降解四环素

以氨基羧酸盐为螯合剂制备了一种良好的金属基非均相催化剂.在室温和酸性pH条件下(pH~6),将氨基羧酸盐亚氨基二琥珀酸四钠(IDS)螯合金属钴并接枝在壳聚糖(CS)上制备了复合催化剂(CSI-Co).通过EDS能谱仪,傅立叶红外光谱仪(FT-IR),X射线光电子能谱仪(XPS)等表征结果表明,CS和IDS成功接枝形成酰胺键,同时金属Co也成功螯合到复合材料上.利用CSI-Co活化过一硫酸盐(PMS)降解盐酸四环素(TCH),在10mg/L TCH(初始pH~5.21),PMS投加量为400mg/L,CSI-Co投加量为200mg/L的条件下,反应10min TCH的降解率达98.52%,且重复使用4次后降解率仍达74.16%.在较宽pH范围内(3~11),多种阴离子(HCO_(3)^(-),HPO_(4)^(2-),SO_(4)^(2-),Cl^(-),NO_(3)^(-))和腐殖酸(HA)存在下也有较好的催化效果,表明其优良的催化性能.通过自由基淬灭和电子顺磁共振(EPR)实验对反应体系中的活性物种进行鉴定,证实PMS/CSI-Co体系降解TCH过程中主要活性物种为单线态氧(^(1)O_(2)),同时少量硫酸根自由基(SO_(4)^(·-))和羟基自由基(HO^(·))参与降解.研究结果为金属基非均相催化剂降解废水中的抗生素提供了一种新思路,表明所制备的CSI-Co在过硫酸盐催化反应及抗生素的去除中具有潜力.

3种螯合剂对Cd、Cu复合污染土壤淋洗修复的对比研究

乙二胺四乙酸(EDTA)是目前重金属污染土壤修复中常用的高效淋洗剂,但其难以降解,对环境存在二次污染风险。该研究以EDTA为对照,选取谷氨酸N,N-二乙酸(GLDA)和亚氨基二琥珀酸(IDS)两种易降解材料为螯合淋洗剂,通过振荡模拟淋洗试验研究了4种典型条件下两种材料对土壤Cd、Cu的洗脱率,探讨了Cd、Cu复合污染土壤的淋洗修复技术中两种材料复配替代EDTA的可行性。结果显示,采用单一淋洗剂时,GLDA利于洗脱土壤Cd,而IDS利于洗脱土壤Cu;在试验的各条件下GLDA对土壤中Cd的洗脱率为47.64%—66.32%,IDS对土壤中Cu的洗脱率为25.44%—34.65%,均不及EDTA对土壤中Cd、Cu的洗脱率(分别为71.49%—74.11%和27.07%—39.12%);降低淋洗剂pH有利于提高土壤Cd、Cu的洗脱率;重金属与IDS、GLDA的物质的量比分别为1:5、1:10时土壤Cd、Cu的综合淋洗效果较优。IDS与GLDA混配的物质的量比为4:6时,土壤Cd、Cu的洗脱率分别为71.75%和33.61%,Cd洗脱率比同等用量的EDTA高出3.40个百分点,而Cu洗脱率仅比EDTA低5.89个百分点。综合考虑重金属洗脱率、螯合剂用量及淋洗时间等因素,建议在重金属污染土壤的淋洗修复中,调节重金属与螯合剂总量的物质的量比为1:10,淋洗体系固液比为1:10,淋洗时间为8 h,IDS和GLDA以物质的量比4:6复配,并分2次淋洗,该参数条件下土壤中Cd、Cu的洗脱效果与等量的EDTA相当。以上结果可为可生物降解螯合剂提升重金属污染土壤的淋洗修复效率提供理论参考。