研究背景
重金属污染是当前污染最严重，也是处理难度高，对人体危害最大的污染之一。由于重金属不能被分解破坏，因此目前对其的处理方法均是通过相转移的方式将其与废水分离。目前已研发的重金属废水处理方法中，如传统化学沉淀法、螯合吸附法、铁氧体法、离子交换法、离子浮选法、膜分离方法、电化学方法、吸附法和生物法等[1]。重金属捕捉剂便是上述重金属废水处理过程中的必备物质，按照化学成分与结构主要分为四类：有机硫类（以DTC和TMT为代表）、黄原酸酯类、聚合物螯合树脂类、以及无机/辅助助剂类（非主捕集成分）。工业上，可以根据不同的场景选择最合适的捕捉剂类型。
制备方法
生物多糖基重金属捕捉剂的制备
通过生物多糖的接枝共聚反应，黄原酸化反应，肟化反应，皂化反应，提纯等步骤可以制备得到生物多糖基重金属捕捉剂。该捕捉剂具有可适用的重金属离子范围广，pH范围宽，对各种重金属的去除率高等优点[2]。
螯合复合型重金属捕捉剂的制备
由水溶性聚羟甲基丙烯酰胺接枝(聚乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠无规聚乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠)，二正丁基二硫代氨基甲酸钠，水和氢氧化钾可以制备得到低成本螯合复合型重金属捕捉剂。将其用于处理电镀，冶炼，采矿，选矿，化工及机械等排放重金属废水，具有成本低，操作方便的优点，在数秒内即可生成大的聚集体，从而实现快速沉降[3]。
混合型重金属捕捉剂的制备
有研究表明，与用单一捕捉剂相比，不同混合基团捕捉剂具有协同作用，充分利用长、短烃链及官能团之间的协同效应可以提高重金属稳定化性能，且混合捕捉剂在飞灰固化物表面吸附特性比单一捕收剂要好。基于此，王涛等人研制出一种混合型重金属捕捉剂，合成方法包括以下步骤：S1，取样：取二硫化碳，苛性碱和有机混合胺待用；S2，合成：以二硫化碳过量溶剂法，将二硫化碳，苛性碱和有机混合胺混合反应；S3，二硫化碳回收：将步骤S2中合成后过量的二硫化碳，采用先常压，再减压的方式，分步蒸馏回收。该发明不需要人工多不混合的繁琐步骤，且避免了混合不均匀的缺陷，不需要高温高压，能耗小且工艺简单可靠，几乎对所有的过渡态重金属都具有螯合沉除作用，相较与单一硫代氨基羧酸盐对飞灰中重金属有更好的稳定化效果[4]。
除锑试验研究
巯基对锑具有较好的配位能力，因此研发人员将巯基嫁接至设计的分子骨架上，合成新型重金属捕捉剂(HMC-1)。试验采用HMC-1处理印染废水中的Sb(Ⅴ)，研究不同HMC-1投加量，pH和共存离子等因素对Sb(Ⅴ)去除效果的影响。试验结果表明，最优条件下，HMC-1投加量为100 mg/L，pH为4.0±0.2，共存阴离子浓度为0 mg/L，Sb(Ⅴ)去除率可以达到92.33%，Sb(Ⅴ)浓度由3.00 mg/L降低到0.23 mg/L。印染废水处理后，出水满足《锡,锑,汞工业污染物排放标准》(GB 30770—2014)的要求。相比其他处理方法，该重金属捕捉剂对废水中Sb(Ⅴ)的去除效果好，处理速度快，投加量小且成本低，具有较好的市场应用前景[5]。
参考文献
[1]马昆鹏,王密,曹楚彦,等.一种重金属捕捉剂的合成及应用:CN202110168902.6[P].
[2]庄茅,胡阳.一种生物多糖基重金属捕捉剂及其制备方法.2020.
[3]刘锋,唐秋实,陈燕舞,等.低成本螯合复合型重金属捕捉剂及其制备方法及其应用:CN201711127242.7[P].
[4]王涛,徐亚军,景奇超.一种混合型重金属捕捉剂的合成方法:CN201910835226.6[P].
[5]秦华.新型重金属捕捉剂的除锑试验研究[J].中国资源综合利用, 2024, 42(4):15-17.