乙二胺四亚甲基膦酸的主要应用

简述

乙二胺四亚甲基膦酸是一种分子式为C₆H₂₀N₂O₁₂P₄，分子量为436.13的化学物质，缩略表达为EDTMPA，常温常压下表现为白色晶体。乙二胺四亚甲基膦酸有较强的螯合性，能与铁离子、铜、铝、锌、钙、镁等离子形成稳定的络合物。例如在高分子材料聚醚酮粗品的精制过程中，乙二胺四亚甲基膦酸可以促进该物质的精制，利用的就是乙二胺四亚甲基膦酸高效的金属螯合能力，不断从有机相中捕集金属离子，从而实现聚醚酮粗品中铝等金属的除杂。具体的精制过程如下：将一定量聚醚酮粗品在含有二苯砜的二氯甲烷溶液中回流搅拌；然后再加入乙二胺四亚甲基膦酸水溶液回流搅拌，降温后过滤；再用羟基乙酸与甲酸的混合水溶液回流洗涤，经过滤，烘干得到聚醚酮纯品[1]。

生产方法

乙二胺四亚甲基膦酸连续化生产方法过程如下：将乙二胺，亚磷酸，甲醛按照一定比例加入混料釜，加入一定量的盐酸混合均匀。将混合物料泵入管式反应器加热反应。反应产物由管式反应器进入保温釜保温反应进入气液分离器分离得到目标产物乙二胺四亚甲基膦酸。上述工艺方法生产周期短，能耗低，产品性能稳定，生产操作简单安全[2]。

紫外消解

紫外光氧化法消解废水中乙二胺四亚甲基膦酸的方法过程如下：在含有乙二胺四亚甲基膦酸的废水中加入过硫酸钠，并利用10W低压汞灯照射，有机磷乙二胺四亚甲基膦酸的消解率达96%以上。该方法操作简便，消解快速，无需调节pH，能耗低，节能环保[3]。

应用

阻燃剂

以乙二胺四亚甲基膦酸为基本骨架制备的乙二胺四亚甲基膦酸铝阻燃剂，分子结构稳定，每一个乙二胺四亚甲基膦酸提供6个一价阴离子与铝离子形成盐，具有磷含量高，热稳定性好，阻燃效率高，成炭率高，不含卤素，绿色环保等优点，可以广泛应用在高分子材料，木材，纸张等领域[4]。

阻垢剂

研究表明，乙二胺四亚甲基膦酸在温度200℃时仍有良好的阻垢效果，所以常用于工业循环冷却水、锅炉用水、电厂循环水的阻垢缓蚀剂。文献报道了一种乙二胺四亚甲基膦酸阻垢剂，由下列组份按照重量份数组成：2-羟基膦酸酰基乙酸12-19份，乙二胺四亚甲基膦酸13-25份，硫酸锌11-14份，余量为水。制备得到的阻垢剂适用范围广泛，稳定性好，处理效果好，在较低的添加量下具有优异的缓蚀和阻垢性能，能在设备表面形成一层致密的保护膜[5]。

改性剂

采用溶剂热法制备UIO66吸附剂，再进行乙二胺四亚甲基膦酸接枝改性，改性时可在磁力搅拌回流下一步完成，工艺流程简单，条件易行。接枝乙二胺四亚甲基膦酸后的UIO66吸附剂相较于原始UIO66，能够通过螯合，离子交换和静电相互作用，大大增强对水溶液中Pb(Ⅱ)的吸附能力，以期广泛应用于工矿企业含Pb(Ⅱ)废水的处理工序。该研究为开发低成本，高比表面积，高吸附容量和高选择性的重金属吸附剂提供理论和实践基础[6]。

参考文献

[1]张泰铭,王荣海,孙庆民,等.用乙二胺四亚甲基膦酸对聚醚酮酮粗品进行精制的工艺:CN201610498699.8[P].CN106046354A.

[2]刘全华,程终发,万振涛,等.一种乙二胺四亚甲基膦酸连续化生产方法[J].水处理信息报导, 2016(4):3.

[3]高灿柱,张晓芸,程终发,等.一种紫外消解乙二胺四亚甲基膦酸的方法.2018.

[4]陈林,柴生勇,李积德,等.一种乙二胺四亚甲基膦酸铝阻燃剂及其制备方法和用途:CN201910078870.3[P].CN111484520A.

[5]李明章.一种乙二胺四亚甲基膦酸阻垢剂:CN201711184476.5[P].CN107777791A.

[6]张华,陈金雄,曾鸿鹄,等.一种乙二胺四亚甲基膦酸改性UIO-66吸附剂的制备方法及应用:CN202310325212.6[P].CN116351401A.