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水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂及其制备方法及其应用 0 0

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申请进展

基本信息

申请人信息

代理人信息

摘要

法律状态

权利要求

说明书

专利申请流程有哪些步骤？

申请

申请号：指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。

申请日：提出专利申请之日。

2017-11-15

申请公布

申请公布指发明专利申请经初步审查合格后，自申请日（或优先权日）起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。

申请公布号：专利申请过程中，在尚未取得专利授权之前，国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。

申请公布日：申请公开的日期，即在专利公报上予以公开的日期。

2018-04-24

授权

授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由，授予发明专利权；或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由，授予实用新型专利权或外观设计专利权。

2020-09-18

预估到期

发明专利权的期限为二十年，实用新型专利权期限为十年，外观设计专利权期限为十五年，均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。

2037-11-15

基本信息

有效性	有效专利	专利类型	发明专利
申请号	CN201711127110.4	申请日	2017-11-15
公开/公告号	CN107857330B	公开/公告日	2020-09-18
授权日	2020-09-18	预估到期日	2037-11-15
申请年	2017年	公开/公告年	2020年
缴费截止日
分类号	C02F1/28 、C02F1/00 、C08G81/02 、C02F101/20 、C02F101/30	主分类号	C02F1/28
是否联合申请	独立申请	文献类型号	B
独权数量	1	从权数量	5
权利要求数量	6	非专利引证数量	1
引用专利数量	0	被引证专利数量	0
非专利引证	1、CN 106467327 A,2017.03.01江绍群等“.N-乙烯基甲酰胺与乙烯基环己酰胺的共聚反应”《.同济大学学报(自然科学版)》.2006,第34卷(第11期),Zhichao Sun,等.“Fast adsorption ofCd2+ and Pb2+ by EGTA dianhydride (EGTAD)modified ramie fiber”《.Journal of Colloidand Interface Science》.2014,第434卷;
引用专利		被引证专利
专利权维持	5	专利申请国编码	CN
专利事件		事务标签	公开、实质审查、授权

申请人信息

申请人	顺德职业技术学院	第一申请人	顺德职业技术学院
专利权人	顺德职业技术学院	当前专利权人	顺德职业技术学院
发明人	陈燕舞、刘锋、霍应鹏、洪丹、张浥琨、郭志杰、唐秋实、彭琦	第一发明人	陈燕舞
地址	广东省佛山市顺德区大良街道德胜东路	邮编	528300
申请人数量	1	发明人数量	8
申请人所在省	广东省	申请人所在市	广东省佛山市

代理人信息

代理机构

专利代理机构是经省专利管理局审核，国家知识产权局批准设立，可以接受委托人的委托，在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。

佛山市科顺专利事务所

代理人

专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务，取得一定资格的人。

梁红缨

摘要

本发明涉及一种三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂及其制备方法及其应用，特点是由聚合物主链聚羟乙基丙烯酰胺、阴离子型高分子侧链前驱体聚合物末端含羧基的聚甲基丙烯酸叔丁酯、功能高分子侧链前驱体聚合物末端含羧基的聚N‑乙烯胺基甲酰胺、二甲基甲酰胺溶剂、催化剂即N‑羟基琥珀酰亚胺、1‑乙基‑3‑(3‑二甲胺基丙基)碳二亚胺碘甲烷盐、氢氧化钠及乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐制备水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂，并将水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂用于处理染料合成或染整过程中排放出的染料废水及艺术涂料废水。其具有捕集能力强，沉降速度快，能处理络合重金属离子，能在数秒内捕获阳离子染料分子及络合型重金属离子，快速生长成大的沉降颗粒，实现分离染料的目的，操作简便，处理成本低，适应性强等优点。

摘要附图

法律状态

序号	法律状态公告日	法律状态	法律状态信息
1	2020-09-18	授权
2	2019-07-23	著录事项变更	发明人由刘锋　陈燕舞　霍应鹏　洪丹　张浥琨　郭志杰　唐秋实　彭琦　变更为陈燕舞　刘锋　霍应鹏　洪丹　张浥琨　郭志杰　唐秋实　彭琦
3	2018-04-24	实质审查的生效	IPC(主分类): C02F 1/28 专利申请号: 201711127110.4 申请日: 2017.11.15
4	2018-03-30	公开

权利要求

权利要求书是申请文件最核心的部分，是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。

1.一种水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂，其特征在于包括1～10份的聚合物主链聚羟乙基丙烯酰胺（PHEMAA）、20～100份的阴离子型高分子侧链前驱体聚合物末端含羧基的聚甲基丙烯酸叔丁酯(PtBMA-COOH)、5～30份的功能高分子侧链前驱体聚合物末端含羧基的聚N-乙烯胺基甲酰胺（PNVF-COOH）、100～500份的二甲基甲酰胺（DMF）溶剂、1～5份的催化剂即N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)、1～5份的1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二亚胺碘甲烷盐(EDC·CH3I)、 1～10份的氢氧化钠及20～80份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD）；
所述聚合物主链聚羟乙基丙烯酰胺（PHEMAA）通过普通自由基聚合或可控活性聚合法合成PHEMAA聚合物主链；
所述阴离子型高分子前驱体聚合物PtBMA-COOH采用偶氮二氰基戊酸为引发剂通过普通自由基聚合法合成末端含羧基的聚甲基丙烯酸叔丁酯（PtBMA-COOH）聚合物；
所述功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF-COOH采用偶氮二氰基戊酸为引发剂通过普通自由基聚合合成末端含羧基的聚N-乙烯胺基甲酰胺（PNVF-COOH）聚合物；
所述乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD）的合成方法是：将40～80份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸和40～80份的乙酸酐溶解于50～100份的2-甲基吡啶中，控制于50～70℃，反应20～40小时，获得乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐；
以上均为质量份数。

2.根据权利要求1所述的水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂的应用，其特征在于将0.1～1份的水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂加入到100～1000份的废水中，常温下搅拌1～5分钟，调节pH至6～9，废水中阳离子染料分子与水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂的阴离子型侧链PAANa发生静电吸附，废水中重金属离子与水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂的螯合型侧链PVAEGTANa发生螯合吸附，再加入0.01～0.1份的助沉降剂，常温下搅拌1分钟，助沉降剂的过量金属离子将进一步快速与水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂的螯合型侧链PVAEGTANa发生螯合交联沉淀反应，10秒内生成粒径大于100 μm的絮体沉淀，可快速实现去除废水中的阳离子染料及络合型重金属离子，以上均为质量份数。

3.根据权利要求2所述的水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂的应用，其特征在于所述助沉降剂为氯化钙、硫酸镁、氯化亚铁、三氯化铁、三氯化铝的一种或两种以上的任意组合。

4.根据权利要求2所述的水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂的应用，其特征在于取1～5份的絮体沉淀，加入1～5份的水，调节pH至2～4，絮体沉淀可逆溶解于水中，从而实现回收并浓缩染料及重金属离子目的。

5.一种水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂的制备方法，其特征在于将1～10份的聚合物主链聚羟乙基丙烯酰胺（PHEMAA）、20～100份的阴离子型高分子侧链前驱体聚合物末端含羧基的聚甲基丙烯酸叔丁酯(PtBMA-COOH)和5～30份的功能高分子侧链前驱体聚合物末端含羧基的聚N-乙烯胺基甲酰胺（PNVF-COOH）混合溶于100～500份的二甲基甲酰胺（DMF）溶剂里，加入1～5份的催化剂即N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和1～5份的1-乙基-
3-(3-二甲胺基丙基)碳二亚胺碘甲烷盐(EDC·CH3I)，控温于50～80℃，进行酯化反应10～
70小时，获得聚羟乙基丙烯酰胺-接枝-（聚甲基丙烯酸叔丁酯-无规-聚N-乙烯胺基甲酰胺）(PHEMAA-g-(PtBMA-r-PNVF))；再加入1～10份的氢氧化钠，控温于50～80℃，进行水解反应
12～48小时，获得聚羟乙基丙烯酰胺-接枝-（聚甲基丙烯酸钠-无规-聚乙烯胺）（PHEMAA-g-(PMAANa-r-PVA）)；再加入20～80份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD），进行酰基化反应24～48小时，获得聚羟乙基丙烯酰胺-接枝-（聚甲基丙烯酸钠-无规-聚乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠）(PHEMAA-g-(PMAANa-r-PVAEGTANa))即水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂，以上均为质量份数。

6.根据权利要求5所述的水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂的制备方法，其特征在于所述聚羟乙基丙烯酰胺（PHEMAA）的聚合度为10～200，所述阴离子型高分子侧链前驱体聚合物PtBMA-COOH及功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF-COOH的聚合度均为10～200，阴离子高分子侧链PMAANa的接枝率为1～80%及螯合型高分子侧链PVAEGTANa的接枝率为1～20%。

说明书

技术领域

[0001] 本发明属于水处理技术及高分子功能材料领域，具体涉及一种三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂及其制备方法及其应用，其主要在染料合成或染整过程中排放出的染料废水及艺术涂料废水中应用，实现同时除去染料废水的阳离子染料分子及络合型重金属离子。

背景技术

[0002] 近些年来，我国每年污水排放量达390多亿吨，其中工业污水占51% ，而染料废水又占总工业废水排放量的35%，而且还以1%的速度在逐年增加。染料废水主要来自于染料合成及染料使用企业，由合成或染整过程中排放出的染料、助剂等组成。随着印染工业的飞速发展，我国是纺织品生产和加工大国，纺织品出口额已多年来列居世界首位，每年的染料生产量达1.5×105吨，其中大约10%～15%的染料会直接随废水排入水体中，染料废水已成为水体重要污染源之一。为加强纺织染整工业水污染控制，2012年，环境保护部和国家质量监督检验检疫总局联合修订发布了《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287-2012)。根据新的排放标准，采用传统的处理技术，很多印染企业无法达到新的国家排放标准，出现很多偷排放现象，发生了严重的水体环境污染事件。总体来说，目前的染料废水处理技术还无法达到国家排放标准，急需新材料和新技术的研发解决目前企业排放问题。染料废水具有极强的污染感，且有色水体会影响日光照射，不利于水生生物的生长，一般的生化法很难对其进行处理。染料废水的排放量也很大，而且排放具有间歇性，水质也不稳定，属于难治理废水。

[0003] 传统的废水处理方法有物化法、化学混凝法、物理吸附法、生化法、电化学法等。化学混凝法是在染料废水中加入混凝剂，使污染物形成胶粒，通过混凝沉淀或气浮，从而去除废水中的污染物。混凝沉淀法是实际应用中最广泛的。混凝法能同时去除染料污染物和其他的大分子悬浮污染物。对废水的处理效果主要取决于混凝剂的结构性质。目前使用的混凝剂主要有无机混凝剂和有机高分子混凝剂。无机混凝剂主要以铝盐和铁盐为主，对以胶体或悬浮态存在于废水中的染料有较好的混凝效果，但是对于水溶性染料中分子量较小的，混凝效果则比较差。有机高分子混凝剂分子量大，溶入水中后分散为巨大数量的线性分子，对水中的胶体悬浮粒子的吸附架桥能力强。有机高分子混凝剂性质稳定，残渣少，对pH值要求较宽，其中最有代表性的就是聚丙烯酰胺。但聚丙烯酰胺化学结构较为单一，存在着对染料分子捕捉能力较差，沉降速度较慢，无法处理络合型重金属离子等问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂的制备方法，捕集能力强，沉降速度快，能处理络合重金属离子，能在数秒内捕获阳离子染料分子及络合型重金属离子，快速生长成大的沉降颗粒，实现分离染料的目的，操作简便，处理成本低，适应性强。

[0005] 为了达到上述目的，本发明的水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂的技术方案是这样实现的，其特征在于包括1～10份的聚合物主链聚羟乙基丙烯酰胺（PHEMAA）、20～100份的阴离子型高分子侧链前驱体聚合物末端含羧基的聚甲基丙烯酸叔丁酯(PtBMA-COOH)、5～30份的功能高分子侧链前驱体聚合物末端含羧基的聚N-乙烯胺基甲酰胺（PNVF-COOH）、100～500份的二甲基甲酰胺（DMF）溶剂、1～5份的催化剂即N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)、1～5份的1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二亚胺碘甲烷盐(EDC·CH3I)、 1～10份的氢氧化钠及20～80份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD）；以上均为质量份数。

[0006] 在本技术方案中，所述聚合物主链聚羟乙基丙烯酰胺（PHEMAA）通过普通自由基聚合或可控活性聚合法合成PHEMAA聚合物主链；

[0007] 所述阴离子型高分子前驱体聚合物PtBMA-COOH主要采用偶氮二氰基戊酸为引发剂通过普通自由基聚合法合成末端含羧基的聚甲基丙烯酸叔丁酯（PtBMA-COOH）聚合物；

[0008] 所述功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF-COOH主要采用偶氮二氰基戊酸为引发剂通过普通自由基聚合合成末端含羧基的聚N-乙烯胺基甲酰胺（PNVF-COOH）聚合物；

[0009] 所述乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD）的合成方法是：将40～80份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸和40～80份的乙酸酐溶解于50～100份的2-甲基吡啶中，控制于50～70℃，反应20～40小时，获得乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐。

[0010] 为了达到上述目的，本发明的水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂的制备方法的技术方案是这样实现的，其特征在于将1～10份的聚合物主链聚羟乙基丙烯酰胺（PHEMAA）、20～100份的阴离子型高分子侧链前驱体聚合物末端含羧基的聚甲基丙烯酸叔丁酯(PtBMA-COOH)和5～30份的功能高分子侧链前驱体聚合物末端含羧基的聚N-乙烯胺基甲酰胺（PNVF-COOH）混合溶于100～500份的二甲基甲酰胺（DMF）溶剂里，加入1～5份的催化剂即N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和1～5份的1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二亚胺碘甲烷盐(EDC·CH3I)，控温于50～80℃，进行酯化反应10～70小时，获得聚羟乙基丙烯酰胺-接枝-（聚甲基丙烯酸叔丁酯-无规-聚N-乙烯胺基甲酰胺）(PHEMAA-g-(PtBMA-r-PNVF))；再加入1～10份的氢氧化钠，控温于50～80℃，进行水解反应12～48小时，获得聚羟乙基丙烯酰胺-接枝-（聚甲基丙烯酸钠-无规-聚乙烯胺）（PHEMAA-g-(PMAANa-r-PVA）)；再加入20～80份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD），进行酰基化反应24～48小时，获得聚羟乙基丙烯酰胺-接枝-（聚甲基丙烯酸钠-无规-聚乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠）(PHEMAA-g-(PMAANa-r-PVAEGTANa))即水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂，以上均为质量份数。

[0011] 在本技术方案中，所述聚羟乙基丙烯酰胺（PHEMAA）的聚合度为10～200，所述阴离子型高分子侧链前驱体聚合物PtBMA-COOH及功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF-COOH的聚合度均为10～200，阴离子高分子侧链PMAANa的接枝率为1～80%及螯合型高分子侧链PVAEGTANa的接枝率为1～20%。

[0012] 为了达到上述目的，本发明的水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂的应用的技术方案是这样实现的，其特征在于将0.1～1份的水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂加入到100～1000份的废水中，常温下搅拌1～5分钟，调节pH至6～9，废水中阳离子染料分子与水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂的阴离子型侧链PAANa发生静电吸附，废水中重金属离子与水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂的螯合型侧链PVAEGTANa发生螯合吸附，再加入0.01～0.1份的助沉降剂，常温下搅拌1分钟，助沉降剂的过量金属离子将进一步快速与水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂的螯合型侧链PVAEGTANa发生螯合交联沉淀反应，10秒内生成粒径大于100μm的絮体沉淀，可快速实现去除废水中的阳离子染料及络合型重金属离子，以上均为质量份数。

[0013] 在本技术方案中，所述助沉降剂为氯化钙、硫酸镁、氯化亚铁、三氯化铁、三氯化铝的一种或两种以上的任意组合。

[0014] 在本技术方案中，取1～5份的絮体沉淀，加入1～5份的水，调节pH至2～4，絮体沉淀可逆溶解于水中，从而实现回收并浓缩染料及重金属离子目的。

[0015] 本发明与现有技术相比，具有如下的优点及效果：

[0016] 1、本发明解决了传统合成类高分子染料絮凝剂结构单一及捕捉性能差的缺陷，本发明含有二种不同功能的高分子侧链，阴离子型高分子侧链PMAANa对阳离子染料具有很好的静电吸附能力，侧链PVAEGTANa对重金属离子发生螯合吸附， PVAEGTANa高分子侧链将进一步与过量的助沉降剂金属离子快速发生螯合交联沉淀反应，达到高效捕捉及快速沉降功能，出水基本无色；

[0017] 2、本发明具有沉降速度的技术优势，能在少量助沉降剂下，发生螯合交联沉淀反应，数秒内快速生成大的聚集体，产生的污泥量少。生成的絮体沉淀可逆溶解于水中，从而实现回收并浓缩染料及重金属离子目的；

[0018] 3、本发明具有双重功能，能同时捕捉染料及重金属离子，解决了传统絮凝剂无法处理染料废水中络合型重金属离子问题。

实施方案

[0019] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。以下实施例中所涉及的份数均是质量份数。

[0020] 实施例一

[0021] 其是一种水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂，由以下步骤制备得到：

[0022] 步骤一合成聚合物主链PHEMAA

[0023] 取2份的偶氮二异丁腈引发剂、200份的羟乙基丙烯酰胺（HEMAA）、200的份甲醇，在氮气保护下70℃进行聚合反应4小时，得到聚合度（DP）为40的聚羟乙基丙烯酰胺（PHEMAA）；

[0024] 步骤二合成阴离子型高分子侧链前驱体聚合物PtBMA-COOH和功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF-COOH

[0025] 阴离子型高分子侧链前驱体聚合物PtBMA-COOH的合成：取2份的偶氮二氰基戊酸引发剂、100份的甲基丙烯酸叔丁酯（tBMA）、200份的甲苯，在氮气保护下70℃进行自由基聚合反应7小时，得到聚合度（DP）为40的阴离子型高分子侧链前驱体聚合物PtBMA-COOH；

[0026] 功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF-COOH的合成：取2份的偶氮二氰基戊酸引发剂、300份的N-乙烯胺基甲酰胺（NVF）和400份的水，在氮气保护下60℃进行自由基聚合反应3小时，得到聚合度（DP）为30的功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF-COOH；

[0027] 步骤三合成乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD）

[0028] 将40份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸和40份的乙酸酐溶解于50份的2-甲基吡啶中，控制于50℃，反应20小时，获得乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐；

[0029] 步骤四合成PHEMAA-g-(PMAANa-r-PVAEGTANa)

[0030] 取步骤一中所得到的1份的聚羟乙基丙烯酰胺（PHEMAA）与步骤二中所得到的20份的阴离子型高分子侧链前驱体聚合物PtBMA-COOH和5份的功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF-COOH混合溶于100份的二甲基甲酰胺（DMF）溶剂里，再加入1份的N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和1份的1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二亚胺碘甲烷盐(EDC·CH3I)，50℃下反应10小时，获得水溶性三元螯合聚合物分子刷PHEMAA-g-( PtBMA-r-PNVF)；再加入1份的氢氧化钠，控温于μ50℃，进行水解反应48小时，获得聚羟乙基丙烯酰胺-接枝-（聚甲基丙烯酸纳-无规-聚乙烯胺）（PHEMAA-g-(PMAANa-r-PVA）)；再加入步骤三中所得到的20份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD），控温于50℃，进行酰基化反应24小时，获得聚羟乙基丙烯酰胺-接枝-（聚甲基丙烯酸钠-无规-聚乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠）(PHEMAA-g-(PMAANa-r-PVAEGTANa)) 即水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂，采用核磁共振仪测定PMAANa和PVAEGTANa侧链的接枝率分别为19%和5%。

[0031] 在本实施例中，水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂的应用[0032] 取本实施例水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂做染料废水测试，取100份含亚甲基蓝50 mg/L的废水，添加本实施例产品0.1份的水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂中，常温下搅拌1分钟，采用0.1 mol/L盐酸调节废水pH值到6.0，再加入0.01份的助沉降剂硫酸镁，常温下搅拌1分钟，10秒内生成粒径大于150 μm的絮体沉淀，过滤，采用紫外吸收分光光度计测定滤液中亚甲基蓝浓度为0.04 mg/L，脱除效率>99%。

[0033] 取1份的生成的絮体沉淀，加入1份的水，调节pH至2，絮体沉淀可逆溶解于水中，从而实现回收并浓缩亚甲基蓝染料目的。

[0034] 实施例二

[0035] 其是一种水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂，由以下步骤制备得到：

[0036] 步骤一合成聚合物主链PHEMAA

[0037] 取2份的2-溴异丁酸乙酯引发剂、3份的CuBr及3份的4,4-联2-甲基吡啶（BPy）、100份的羟乙基丙烯酰胺（HEMAA）、100份的甲醇，在氮气保护下50℃进行聚合反应14小时，得到聚合度（DP）为120的聚羟乙基丙烯酰胺（PHEMAA）；

[0038] 步骤二合成阴离子型高分子侧链前驱体聚合物PtBMA-COOH和功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF-COOH

[0039] 阴离子型高分子侧链前驱体聚合物PtBMA-COOH的合成：取2份的偶氮二氰基戊酸引发剂、200份的甲基丙烯酸叔丁酯（tBMA）、200份的甲苯，在氮气保护下50℃进行自由基聚合反应15小时，得到聚合度（DP）为105的阴离子型高分子侧链前驱体聚合物PtBMA-COOH；

[0040] 功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF-COOH的合成：取3份的偶氮二氰基戊酸引发剂、200份的N-乙烯胺基甲酰胺（NVF）和100份的水，在氮气保护下60℃进行自由基聚合反应9小时，得到聚合度（DP）为115的功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF-COOH；

[0041] 步骤三合成乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD）

[0042] 将60份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸和60份乙酸酐溶解于80份的2-甲基吡啶中，控制于70℃，反应40小时，获得乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐；

[0043] 步骤四合成PHEMAA-g-(PMAANa-r-PVAEGTANa)

[0044] 取步骤一中所得到的5份的聚羟乙基丙烯酰胺（PHEMAA）与步骤二中所得到的70份的阴离子型高分子侧链前驱体聚合物PtBMA-COOH和15份的功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF-COOH混合溶于300份的二甲基甲酰胺（DMF）溶剂里，再加入3份的N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和3份的1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二亚胺碘甲烷盐(EDC·CH3I)，70℃下反应50小时，获得水溶性三元螯合聚合物分子刷PHEMAA-g-( PtBMA-r-PNVF)；再加入5份的氢氧化钠，控温于70℃，进行水解反应36小时，获得聚羟乙基丙烯酰胺-接枝-（聚甲基丙烯酸纳-无规-聚乙烯胺）（PHEMAA-g-(PMAANa-r-PVA）)；再加入步骤三中所得到的50份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD），控温于70℃，进行酰基化反应36小时，获得聚羟乙基丙烯酰胺-接枝-（聚甲基丙烯酸钠-无规-聚乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠）(PHEMAA-g-(PMAANa-r-PVAEGTANa))即水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂，采用核磁共振仪测定PMAANa和PVAEGTANa侧链的接枝率分别为34%和8%。

[0045] 在本实施例中，水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂的应用[0046] 取本实施例的水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂做染料废水测试，取500份的含罗丹明B 60 mg/L、镉离子5mg/L和柠檬酸0.5 mg/L的废水，添加0.5份的水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂中，常温下搅拌3分钟，采用0.1 mol/L氢氧化钠调节废水pH值到8.0，再加入0.05份的助沉降剂三氯化铝，常温下搅拌1分钟，5秒内生成粒径大于220 μm的絮体沉淀，过滤，采用紫外吸收分光光度计及原子吸收分光光度计分别测定滤液中罗丹明B浓度为0.09 mg/L及Cd2+离子浓度为0.01 mg/L，脱除效率>99%。

[0047] 取2份生成的絮体沉淀，加入3份的水，调节pH至3，絮体沉淀可逆溶解于水中，从而实现回收并浓缩罗丹明B染料和镉离子目的。

[0048] 实施例三

[0049] 其是一种水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂，由以下步骤制备得到：

[0050] 步骤一合成聚合物主链PHEMAA

[0051] 取1份的2-溴异丁酸乙酯引发剂、1份的CuBr及1份的4,4-联2-甲基吡啶（BPy）、100份的羟乙基丙烯酰胺（HEMAA）、200份的甲醇，在氮气保护下70℃进行聚合反应8小时，得到聚合度（DP）为175的聚羟乙基丙烯酰胺（PHEMAA）；

[0052] 步骤二合成阴离子型高分子侧链前驱体聚合物PtBMA-COOH和功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF-COOH

[0053] 阴离子型高分子侧链前驱体聚合物PtBMA-COOH的合成：取1份的偶氮二氰基戊酸引发剂、300份的甲基丙烯酸叔丁酯（tBMA）、200份的甲苯，在氮气保护下70℃进行自由基聚合反应15小时，得到聚合度（DP）为170的阴离子型高分子侧链前驱体聚合物PtBMA-COOH；

[0054] 功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF-COOH的合成：取1份的偶氮二氰基戊酸引发剂、200份的N-乙烯胺基甲酰胺（NVF）和200份的水，在氮气保护下70℃进行自由基聚合反应19小时，得到聚合度（DP）为170的功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF-COOH；

[0055] 步骤三合成乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD）

[0056] 将80份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸和80份的乙酸酐溶解于100份的2-甲基吡啶中，控制于60℃，反应30小时，获得乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐；

[0057] 步骤四合成PHEMAA-g-(PMAANa-r-PVAEGTANa)

[0058] 取步骤一中所得到的3份的聚羟乙基丙烯酰胺（PHEMAA）与步骤二中所得到的100份的阴离子型高分子侧链前驱体聚合物PtBMA-COOH和30份的功能高分子侧链前驱体聚合物PNVF-COOH混合溶于300份的二甲基甲酰胺（DMF）溶剂里，再加入5份的N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和5份的1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二亚胺碘甲烷盐(EDC·CH3I)，80℃下反应70小时，获得水溶性三元螯合聚合物分子刷PHEMAA-g-( PtBMA-r-PNVF)；再加入10份的氢氧化钠，控温于80℃，进行水解反应12小时，获得聚羟乙基丙烯酰胺-接枝-（聚甲基丙烯酸纳-无规-聚乙烯胺）（PHEMAA-g-(PMAANa-r-PVA）)；再加入步骤三中所得到的80份的乙二醇二乙醚二胺四乙酸二酐(EGTAD），控温于80℃，进行酰基化反应48小时，获得聚羟乙基丙烯酰胺-接枝-（聚甲基丙烯酸钠-无规-聚乙烯胺基乙二醇二乙醚二胺四乙酸钠）(PHEMAA-g-(PMAANa-r-PVAEGTANa))即水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂，采用核磁共振仪测定PMAANa和PVAEGTANa侧链的接枝率分别为79%和19%。

[0059] 在本实施例中，水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂的应用[0060] 取本实施例的水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂做染料废水测试，取1000份的含甲基紫30 mg/L、铅离子2mg/L和柠檬酸0.2mg/L的废水，添加1.0份的水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂中，常温下搅拌5分钟，采用0.1 mol/L氢氧化钠调节废水pH值到9.0，再加入0.1份的助沉降剂三氯化铁，常温下搅拌1分钟，4秒内生成粒径大于400 μm的絮体沉淀，过滤，采用紫外吸收分光光度计及原子吸收分光光度计分别测定滤液中甲基紫浓度为0.06 mg/L及Pb2+离子浓度为0.01 mg/L，脱除效率>99%。

[0061] 取4份的生成的絮体沉淀，加入5份的水，调节pH至3，絮体沉淀可逆溶解于水中，从而实现回收并浓缩甲基紫染料和铅离子目的。

[0062] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

1水溶性三元螯合聚合物分子刷阳离子染料捕捉剂及其制备方法及其应用 2水溶性四元聚合物分子刷阳离子染料捕捉沉降剂及其制备方法及其应用 3水溶性三元阳离子型聚合物分子刷染料捕捉沉降剂及其制备方法及其应用