银杏叶提取液合成纳米零价铁铜双金属材料的方法及应用与流程

文档序号:15560737发布日期:2018-09-29 02:11阅读:645来源:国知局

本发明涉及金属纳米颗粒技术领域,具体为一种用于去除水中六价铬的银杏叶提取液绿色合成纳米零价铁铜双金属材料的方法及应用。



背景技术:

随着制革、电镀、采矿、冶炼、化工等行业的快速发展,使得多种重金属污染物排入到水体中,水体遭到严重污染。重金属在水体中稳定性高和难降解的特点。水体中铬主要以六价和三价的形式存在,六价铬由于其较强的氧化性能因而对生物系统的毒性远远大于三价铬,这两种价态的铬都对人体健康有害,都对水生生物具有致死作用。六价铬有致突变作用,可诱发鼻咽癌和肺癌,三价铬有致畸作用。因此,修复被铬污染的地下水是非常有必要的。

铁是最丰富的过渡金属,也是地壳中第四大元素。纳米零价铁是在普通零价铁的基础上发展起来的一种新型的处理材料。与普通铁粉相比,纳米零价铁颗粒比表面积大,粒径较小,还原性极强,降解污染物的速率非常快。纳米零价铁很容易发生团聚现象,并且在空气中能够被氧化,会阻碍纳米零价铁的应用效果。

纳米零价铁通常的制备方法可以分为物理法和化学法,物理法包括气相冷凝法和球魔法,化学法包括液相还原法、热分解法、碳热法和多元醇法。因为物理法和化学法对铬污染的地下水修复成本高、条件苛刻,产生二次污染和修复效率低。

因此,本发明秉着绿色发展的理念,发明一种去除效率高,成本低,材料易得,无二次污染的银杏叶提取液合成纳米零价铁铜双金属材料的制备方法及用途。



技术实现要素:

本发明目的是针对现有技术的不足,提出一种二价铁离子和二价铜离子同时加入乙醇溶液中,并加入银杏叶还原剂制备纳米零价铁铜双金属材料的方法,以及纳米零价铁铜双金属材料在铬污染地下水修复中的应用。

本发明是采用如下技术方案实现的:

一种银杏叶提取液合成的纳米零价铁铜双金属材料的方法,步骤如下:

(1)、称取4~6g银杏叶加入到90ml的60%~80%的乙醇中,在30℃~40℃中超声30min,抽滤得到银杏叶提取液;

(2)、在三口烧瓶中加入100ml通氮水后加入铁盐和铜盐,在40℃~60℃条件下水浴加热,以600~1300r/min搅拌溶解10min;

(3)、逐滴加入一定量的银杏叶提取液,反应60~140min,得到银杏叶提取液合成的纳米零价铁铜悬浮液;

(4)、银杏叶提取液合成纳米零价铁铜悬浮液在5000~12000r/min离心6~8min,得到的沉淀物分别用通氮水、无水乙醇洗涤,放入真空干燥箱35~75℃条件下干燥12~36h,得到银杏叶提取液合成纳米零价铁铜双金属材料。

其中,步骤(2)~(4)在氮气条件下进行。

优选地,铁盐为氯化亚铁、硫酸亚铁和硝酸亚铁中的一种或多种,所述铜盐为硫酸铜、氯化铜中的一种或两种。

优选地,乙醇溶液的体积浓度为70%。

优选地,铁元素、铜元素的摩尔比为1~7:1。

另外,银杏叶提取液合成纳米零价铁铜双金属材料的用途,用于铬污染地下水的修复。

优选地,铬污染地下水的修复步骤如下:调节六价铬浓度为5mg/l地下水ph至3~7,然后将0.01~0.03g银杏叶提取液合成纳米零价铁铜双金属材料加入到地下水中,在20℃~40℃水浴震荡至铬不再降解。

本发明所述的采用银杏叶提取液合成纳米零价铁铜双金属材料的制备方法及应用,将铁盐与铜盐同时加入到乙醇溶液中,银杏叶提取液作为还原剂还原铁盐和铜盐,制备银杏叶提取液合成纳米零价铁铜双金属材料。应用银杏叶提取液合成纳米零价铁铜双金属材料修复铬污染的地下水,操作简便,价格便宜,去除率高,不会产生二次污染,不会对环境造成污染。

本发明设计合理,具有很好的实际使用价值。

附图说明

图1表示本发明方法制备的纳米零价铁铜双金属材料的扫描电镜图。

图2表示ph度对cr(ⅵ)去除效果的影响。

图3表示反应温度对cr(ⅵ)去除效果的影响。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施例进行详细说明。

实施例1

本实施例的银杏叶提取液合成纳米零价铁铜双金属材料的方法如下:

(1)、称取4.5g银杏叶加入到90ml的70%的乙醇中,在35℃中每次超声10min,超声3次,抽滤得到银杏叶提取液;

(2)、在三口烧瓶中加入100ml的通氮水、0.2803g硫酸亚铁和0.4994g硫酸铜,在50℃条件下水浴加热,以600r/min搅拌溶解10min;

(3)、逐滴加入80ml的银杏叶提取液,反应130min,采用银杏叶提取液合成纳米零价铁铜悬浮液;

(4)、将银杏叶提取液合成的纳米零价铁铜悬浮液在7000r/min离心6min,得到的沉淀物用通氮水、无水乙醇洗涤,放入真空干燥箱50℃条件下干燥12h,得到纳米零价铁铜双金属材料。

实施例2

本实施例的银杏叶提取液合成纳米零价铁铜双金属材料的方法如下:

(1)、称取6g银杏叶加入到90ml的70%的乙醇中,在35℃中每次超声10min,超声3次,抽滤得到银杏叶提取液;

(2)、在三口烧瓶中加入90ml的通氮水、0.2803g硫酸亚铁和0.4994g硫酸铜,在50℃条件下水浴加热,以1000r/min搅拌溶解10min;

(3)、逐滴加入70ml的银杏叶提取液,反应100min,得到银杏叶提取液合成的纳米零价铁铜悬浮液;

(4)、将银杏叶提取液合成的纳米零价铁铜悬浮液在7000r/min离心6min,得到的沉淀物分别用通氮水、无水乙醇洗涤,放入真空干燥箱40℃条件下干燥18h,得到纳米零价铁铜双金属材料。

实施例3

本实施例的银杏叶提取液合成纳米零价铁铜双金属材料的方法如下:

(1)、称取3.6g银杏叶加入到90ml的70%的乙醇中,在35℃中每次超声10min,超声3次,抽滤得到银杏叶提取液;

(2)、在三口烧瓶中加入100ml的通氮水、0.2803g硫酸亚铁和0.4994g硫酸铜,在50℃条件下水浴加热,以700r/min搅拌溶解10min;

(3)、逐滴加入75ml的银杏叶提取液,反应120min,得到银杏叶提取液合成的纳米零价铁铜悬浮液;

(4)、将银杏叶提取液合成的纳米零价铁铜悬浮液在7000r/min离心6min,得到的沉淀物分别用通氮水、无水乙醇洗涤,放入真空干燥箱50℃条件下干燥20h,得到银杏叶提取液合成的合成纳米零价铁铜双金属材料。

实施例4

本实施例的银杏叶提取液合成纳米零价铁铜双金属材料的方法如下:

(1)、称取4.5g银杏叶加入到90ml的70%的乙醇中,在35℃中每次超声10min,超声3次,抽滤得到银杏叶提取液;

(4)、在三口烧瓶中加入100ml的通氮水、0.2803g硫酸亚铁和0.4994g硫酸铜,在50℃条件下水浴加热,以800r/min搅拌溶解10min;

(3)、逐滴加入70ml的银杏叶提取液,反应90min,得到银杏叶提取液合成的纳米零价铁铜悬浮液;

(4)、将银杏叶提取液合成的纳米零价铁铜悬浮液在7000r/min离心6min,得到的沉淀物分别用通氮水、无水乙醇洗涤,放入真空干燥箱60℃条件下干燥12h,得到银杏叶提取液合成的纳米零价铁铜双金属材料。

实施例5

本实施例的银杏叶提取液合成纳米零价铁铜双金属材料的方法如下:

(1)、称取4.5g银杏叶加入到90ml的70%的乙醇中,在35℃中每次超声10min,超声3次,抽滤得到银杏叶提取液;

(2)、在三口烧瓶中加入100ml的通氮水、0.2803g硫酸亚铁和0.4994g硫酸铜,在50℃条件下水浴加热,以900r/min搅拌溶解10min;

(3)、逐滴加入73ml的银杏叶提取液,反应100min,得到银杏叶提取液合成的纳米零价铁铜悬浮液;

(4)、将银杏叶提取液合成的纳米零价铁铜悬浮液在7000r/min离心6min,得到的沉淀物用通氮水、无水乙醇洗涤,放入真空干燥箱45℃条件下干燥24h,得到银杏叶提取液合成的合成纳米零价铁铜双金属材料。

实施例6

采用上述实施例1银杏叶提取液合成纳米零价铁铜双金属材料的用途,如下:

取12份浓度为5mg/l的cr(ⅵ)的水体,调节ph=5,分别与0.015g实施例1制备的材料混合,在30℃下分别震荡1min、3min、5min、10min、20min、30min、40min、50min、60min、90min、120min、150min、180min。取样后过滤,采用二苯碳酰二肼分光光度法测定反应后溶液中cr(ⅵ)含量。

实施例7

采用上述实施例2银杏叶提取液合成纳米零价铁铜双金属材料的用途,如下:

取12份浓度为5mg/l的cr(ⅵ)的水体,调节ph=3,分别与0.015g实施例2制备的材料混合,在30℃下分别震荡1min、5min、10min、20min、30min、40min、50min、60min、80min、90min、120min、150min、180min。取样后过滤,采用二苯碳酰二肼分光光度法测定反应后溶液中cr(ⅵ)含量。

实施例8

采用上述实施例3银杏叶提取液合成纳米零价铁铜双金属材料的用途,如下:

取12份浓度为5mg/l的cr(ⅵ)的水体,调节ph=7,分别与0.015g实施例3制备的材料混合,在30℃下分别震荡1min、5min、10min、20min、30min、40min、50min、60min、80min、90min、120min、150min、180min。取样后过滤,采用二苯碳酰二肼分光光度法测定反应后溶液中cr(ⅵ)含量。

实施例9

采用上述实施例4银杏叶提取液合成纳米零价铁铜双金属材料的用途,如下:

取12份浓度为5mg/l的cr(ⅵ)的水体,调节ph=5,分别与0.015g实施例4制备的材料混合,在20℃下分别震荡1min、5min、10min、20min、30min、40min、50min、60min、80min、90min、120min、150min、180min。取样后过滤,采用二苯碳酰二肼分光光度法测定反应后溶液中cr(ⅵ)含量。

实施例10

采用上述实施例5银杏叶提取液合成纳米零价铁铜双金属材料的用途,如下:

取12份浓度为5mg/l的cr(ⅵ)的水体,调节ph=5,分别与0.015g实施例5制备的材料混合,在40℃下分别震荡1min、5min、10min、20min、30min、40min、50min、60min、80min、90min、120min、150min、180min。取样后过滤,采用二苯碳酰二肼分光光度法测定反应后溶液中cr(ⅵ)含量。

表1实施例1-5制得的材料对污染的地下水中六价铬的去除率

由此可知,本发明用银杏叶合成的纳米零价铁铜材料对铬污染的地下水去除效果良好,可以适当的调节六价铬污染的地下水的温度、ph,纳米零价铁铜的投加量,六价铬的去除率就可以达到99.01%。

本发明实施例制备工艺简单,反应条件温和,银杏叶材料易得,大幅度的降低了生产成本,在修复铬污染的地下水领域具有较大的应用价值。

以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的人任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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