一种零价铁/介孔二氧化硅复合材料的制备方法及应用

文档序号:26141965发布日期:2021-08-03 14:26阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种零价铁/介孔二氧化硅复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将氯化铁溶解于去离子水和乙醇混合溶液中,以300rpm~500rpm转速机械搅拌10min~30min,得到铁离子浓度为1g/l的混合溶液;

(2)将硼氢化钠粉末溶解于去离子水中,形成硼氢化钠溶液,将所述硼氢化钠溶液蠕动泵以1rpm~5rpm转速缓慢加入所述步骤(1)得到的混合溶液中,在氮气气氛下合成纳米零价铁颗粒;

(3)向所述步骤(2)的得到的混合溶液中继续添加十六烷基三甲基溴化铵和氨水,以300rpm~500rpm转速继续搅拌10min~30min;

(4)向所述步骤(3)得到的混合溶液中添加正硅酸乙酯,所述正硅酸乙酯与所述步骤(1)得到的混合溶液的体积比为0.1:120~3:120;

(5)将所述步骤(4)得到的混合溶液以50rpm~300rpm搅拌2h~8h;

(6)将所述步骤(5)制备得到的溶液以1000rpm~5000rpm的转速离心后,多次用乙醇清洗并以1000rpm~5000rpm的转速离心1-5min离心,直至上清液澄清;

(7)将所述步骤(6)离心后得到的沉淀在40℃~60℃下真空干燥2h~8h后得到所述零价铁/介孔二氧化硅复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种零价铁/介孔二氧化硅复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中的去离子水和乙醇混合溶液中去离子水与乙醇的体积比为1:1~3:1。

3.根据权利要求1所述的一种零价铁/介孔二氧化硅复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)得到的硼氢化钠溶液浓度为10g/l~20g/l。

4.根据权利要求1所述的一种零价铁/介孔二氧化硅复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)得到的纳米零价铁颗粒的粒径为20nm~60nm。

5.根据权利要求1所述的一种零价铁/介孔二氧化硅复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中添加的十六烷基三甲基溴化铵与所述步骤(2)得到的纳米零价铁的质量比为5:1~8:1。

6.根据权利要求1所述的一种零价铁/介孔二氧化硅复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中添加的氨水与所述步骤(1)的得到的混合溶液的体积比为0.5:30~3:30。

7.根据权利要求1-6任一所述方法制备得到的零价铁/介孔二氧化硅复合材料在含铅、镉重金属污水中的应用,其特征在于,将所述材料加入到含有重金属离子的污水中振荡,完成对溶液中重金属铅离子和重金属镉离子的去除。

8.根据权利要求7所述的复合材料在含铅、镉重金属污水中的应用,其特征在于,所述重金属污水中的重金属离子浓度为10mg/l~200mg/l,所述污水在处理过程中保持ph为3-9。

9.根据权利要求7所述的复合材料在含铅、镉重金属污水中的应用,其特征在于,所述零价铁/介孔二氧化硅复合材料的投加量为4mg/l~12mg/l,反应振荡时间为0h~12h。

10.根据权利要求7所述的复合材料在含铅、镉重金属污水中的应用,其特征在于,所述重金属铅离子以硝酸铅形式存在于污水中,所述重金属镉离子以氯化铬形式存在于污水中。


技术总结
本发明提供本发明提供了一种零价铁/介孔二氧化硅复合材料的制备方法及其在环境修复中的应用,采用氯化铁作为铁源,硼氢化钠作为还原剂,正硅酸乙酯作为硅源,十六烷基三甲基溴化铵作为表面活性剂及介孔模板,在氮气气氛下合成得到一种介孔二氧化硅包裹的纳米零价铁材料。本发明提供的零价铁/介孔二氧化硅复合材料中的介孔二氧化硅包裹的纳米零价铁材料可减缓零价铁在反应过程中的聚集与腐蚀。将本发明提供的制备方法制备得到的零价铁/介孔二氧化硅复合材料可用于环境修复的污水中重金属的去除,对铅、镉具有较好的吸附效果。

技术研发人员:滕玮;马倩;付融冰;范建伟;张伟贤;陈小倩;薛英浩;陈燕燕;冉献强;孙宇
受保护的技术使用者:同济大学
技术研发日:2021.03.26
技术公布日:2021.08.03
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1