一种用于修复有机物污染土壤的材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及环境治理技术领域，且特别涉及一种用于治理有机污染的土壤的修复材料、其制备方法。


背景技术：

2.随着现代化进程和工业的发展，越来越多的有机污染物进入到土壤中，造成严重的环境污染，有机污染物改变了土壤的生态平衡，甚至引发人畜中毒事故，威胁人身安全。防治土壤污染，对保障居民的食品和饮水安全具有重要意义。
3.污染土壤的修复包括物理、生物、化学修复，光催化降解修复土壤技术因其修复效率高，易于操作，且无二次污染问题，具有巨大的潜在应用价值。因此，开发具有高效的土壤光催化降解材料具有重要的现实意义。然而，现有技术中公开的土壤修复材料制备工艺繁琐，反应条件严苛，且产物结构不稳定，不利于工业化应用。


技术实现要素：

4.本申请的目的在于提供一种反应条件温和，工艺简单，有利于大规模化的产业应用的污染的土壤修复材料。
5.一种用于修复污染土壤的材料，其特征在于，采用如下工艺制备：
6.(1)配置体积比为1：(1-2)的二甘醇胺和去离子水作为混合溶剂，向混合溶剂中加入cu盐、zn盐和硫代乙酰胺，混合均匀，加入掺杂剂p源和p123表面活性剂，继续混合均匀；
7.(2)将步骤(1)的产物加入高压反应釜中，120-200摄氏度下反应10-20h，得到p掺杂的cus-zns材料。
8.优选的，cu盐、zn盐和硫代乙酰胺的摩尔比为1：1：2；
9.优选的，cu盐为硝酸铜、醋酸铜、硫酸铜；
10.优选的，zn盐为硝酸锌、醋酸锌、硫酸锌；
11.优选的，cu盐与p123的加入量为(10-20)mmol：(10-20)mg；
12.优选的，cu盐与磷源的加入量比(10-20)mmol：(0.1-1)mmol；
13.掺杂剂p为磷酸、磷酸氢二铵；
14.与现有技术相比，采用上述技术方案制备的光催化材料具有如下优点：与现有技术繁杂的光催化材料制备工艺相比，本申请仅仅采用一步水热工艺，制备得到cus-zns的材料形貌为p掺杂的cus-zns为纳米线交错编织形成纤维网状结构；通过引入p，对cus-zns进行掺杂，提高催化活性；整体反应条件温和，工艺简单，有利于大规模化的产业应用，可以用于污染土壤的高效修复。
附图说明
15.图1为本申请制备的p-cus-zns的sem图。
具体实施方式
16.实施例1
17.(1)配置体积比为50mml：50ml的二甘醇胺和去离子水作为混合溶剂，向混合溶剂中加入0.01mol的硝酸锌、0.01mol硝酸铜和0.02mol硫代乙酰胺，超声混合均匀，加入15mg p123表面活性剂和0.001mol的磷酸氢二铵；
18.(2)将步骤(1)的产物加入高压反应釜中，150摄氏度下反应10h，得到p掺杂的cus-zns材料。
19.实施例2
20.(1)配置体积比为50mml：70ml的二甘醇胺和去离子水作为混合溶剂，向混合溶剂中加入0.01mmol的硝酸锌、0.01mol硝酸铜和0.02mol硫代乙酰胺，超声混合均匀，加入15mg p123表面活性剂和0.8mmol的磷酸氢二铵；
21.(2)将步骤(1)的产物加入高压反应釜中，150摄氏度下反应10h，得到p掺杂的cus-zns材料。
22.实施例3
23.(1)配置体积比为50mml：70ml的二甘醇胺和去离子水作为混合溶剂，向混合溶剂中加入0.01mol的硝酸锌、0.01mol硝酸铜和0.02mol硫代乙酰胺，超声混合均匀，加入15mg p123表面活性剂和1mmol的磷酸氢二铵；
24.(2)将步骤(1)的产物加入高压反应釜中，150摄氏度下反应12h，得到p掺杂的cus-zns材料。
25.对比例1
26.(1)配置体积比为50mml：50ml的二甘醇胺和去离子水作为混合溶剂，向混合溶剂中加入0.01mol的硝酸锌和0.01mol硫代乙酰胺，超声混合均匀，加入15mg p123表面活性剂和1mmol的磷酸氢二铵，超声混合均匀；
27.(2)将步骤(1)的产物加入高压反应釜中，150摄氏度下反应10h，得到p掺杂的zns材料。
28.对比例2
29.(1)配置体积比为50mml：50ml的二甘醇胺和去离子水作为混合溶剂，向混合溶剂中加入0.01mol硝酸铜和0.01mol硫代乙酰胺，超声混合均匀，加入15mg p123表面活性剂和1mmol的磷酸氢二铵，超声混合均匀；
30.(2)将步骤(1)的产物加入高压反应釜中，150摄氏度下反应10h，得到p掺杂的cus材料。
31.对比例3
32.(1)配置体积比为50mml：50ml的二甘醇胺和去离子水作为混合溶剂，向混合溶剂中加入0.01mol的硝酸锌、0.01mol硝酸铜和0.02mol硫代乙酰胺，超声混合均匀，加入15mg p123表面活性剂；
33.(2)将步骤(1)的产物加入高压反应釜中，150摄氏度下反应10h，得到cus-zns材料。
34.土壤修复能力测试：
35.选择四环素含量为100g/1kg的土壤，在其中加入实施例1-3以及对比例1-3的光催
化材料进行光照处理48h，光源为500w的氙灯，四环素的降解率如下表。
[0036] 降解率实施例194.1％实施例295.0％实施例392.9％对比例187.1％对比例282.9％对比例388.9％
[0037]
实验结果分析：
[0038]
从以上数据测试可看出，通过将cus和zns复合，并且以p源对其掺杂，能够协同提高催化效率，提高对土壤中污染物的降解率。
[0039]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种用于修复有机物污染土壤的材料，其特征在于，采用p掺杂的cus-zns用于土壤修复，且p掺杂的cus-zns为纳米线交错编织形成纤维网状结构。2.一种制备权利要求1所述的用于修复有机物污染土壤的材料的方法：(1)配置体积比为1：(1-2)的二甘醇胺和去离子水作为混合溶剂，向混合溶剂中加入cu盐、zn盐和硫代乙酰胺，混合均匀，加入掺杂剂p源和p123表面活性剂，继续混合均匀；(2)将步骤(1)的产物置于反应釜中，120-200摄氏度下反应10-20h，得到p掺杂的cus-zns材料。3.根据权利要求1所述的一种用于修复有机物污染土壤的材料，cu盐、zn盐和硫代乙酰胺的摩尔比为1：1：2。4.根据权利要求1所述的一种用于修复有机物污染土壤的材料，cu盐为硝酸铜、醋酸铜、硫酸铜。5.根据权利要求1-3所述的一种用于修复有机物污染土壤的材料，zn盐为硝酸锌、醋酸锌、硫酸锌。6.根据权利要求1-4所述的一种用于修复有机物污染土壤的材料，cu盐与p123的加入量为(0.01-0.02)mmol：(10-20)mg。7.根据权利要求1所述的一种用于修复有机物污染土壤的材料，cu盐与磷源的加入量比(0.01-0.02)mmol：(0.1-1)mmol。8.根据权利要求1所述的一种用于修复有机物污染土壤的材料，掺杂剂p源为磷酸、磷酸氢二铵。

技术总结
本发明公开了一种用于修复有机物污染土壤的材料，其特征在于，采用如下工艺制备：步骤一：配置体积比为1：(1-2)的二甘醇胺和去离子水作为混合溶剂，向混合溶剂中加入Cu盐、Zn盐和硫代乙酰胺，混合均匀，加入掺杂剂P源和P123表面活性剂，混合均匀；(2)将步骤(1)的产物置于反应釜中，120-200摄氏度下反应10-20h，得到P掺杂的CuS-ZnS材料，P掺杂的CuS-ZnS为纳米线交错编织形成三维网状结构；整体反应条件温和，工艺简单，有利于大规模化的产业应用，可以用于污染土壤的高效修复。用于污染土壤的高效修复。用于污染土壤的高效修复。


技术研发人员：李玉柱
受保护的技术使用者：济南章丘奥丰新材料科技中心
技术研发日：2022.08.01
技术公布日：2022/10/18