高岭土投加到硫酸亚铁和硫酸铁溶液中，按铁氧化物与高岭土的理论质量比为0.5、硫酸亚铁和硫酸铁摩尔比为2、总铁含量为0.5摩尔/升进行铁盐溶液的配制。添加总铁质量0.5%的氯化锰。悬浊液升温到60°C持续搅拌1小时达到稳定，添加5摩尔/升的氢氧化钠使得溶液pH值升至9，持续搅拌1小时；
[0027](3)固体沉淀经分离、干燥、粉碎后，以5°C /min升温到400°C空气中热处理12小时，即可获得可磁分离的有机污染修复材料；
[0028](4)将上述磁性修复材料按lwt %添加到多环芳烃污染土壤的泥浆中，泥浆初始pH为7，初始的16种多环芳烃总含量高达40毫克/公斤土，按修复材料:双氧水(溶质含量为lwt% ):琥珀酸质量比为1:0.5:0.005添加双氧水和琥珀酸，搅拌反应6小时后，多环芳烃总含量低于0.5毫克/公斤土。采用磁分离回收修复材料并循环使用三次，最终催化活性为初次使用活性的80%以上。
[0029]实施例2
[0030](1)膨润土经干燥、粉碎和过10目筛预处理后备用；
[0031](2)将过筛后的膨润土投加到硫酸亚铁和硫酸铁溶液中，按铁氧化物与膨润土的理论质量比为0.1、硫酸亚铁和硫酸铁摩尔比为0.5，总铁含量为0.1摩尔/升进行铁盐溶液的配制。添加总铁质量0.1%的氯化钴。悬浊液升温到30°C持续搅拌0.5小时达到稳定，添加1摩尔/升的氨水使得溶液pH值升至8，持续搅拌0.5小时；
[0032](3)固体沉淀经分离、干燥、粉碎后，以1°C /min升温到200°C空气中热处理1小时，即可获得可磁分离的有机污染修复材料；
[0033](4)将上述磁性修复材料按0.5被％添加到邻(对)氯硝基苯污染水体中，初始pH为5，按修复材料:过硫酸钾(质量浓度为1% ):柠檬酸质量比为1:0.1:0.001添加过硫酸钾和柠檬酸，搅拌反应1小时后，总苯类化合物浓度减少70%。采用磁分离回收修复材料并循环使用两次，最终催化活性为初次使用活性的92%。
[0034]实施例3
[0035](1)伊利石经干燥、粉碎和过10目筛预处理后备用；
[0036](2)将过筛后的伊利石投加到硫酸亚铁和硫酸铁溶液中，按铁氧化物与伊利石的理论质量比为1、硫酸亚铁和硫酸铁摩尔比为3，总铁含量为5摩尔/升进行铁盐溶液的配制。添加总铁质量5%的硫酸铝。悬浊液升温到90°C持续搅拌5小时达到稳定，添加10摩尔/升的氢氧化钾使得溶液pH值升至11，持续搅拌2小时；
[0037](3)固体沉淀经分离、干燥、粉碎后，以10°C /min升温到500°C空气中热处理24小时，即可获得可磁分离的有机污染修复材料；
[0038](4)将上述磁性修复材料按10wt%添加到石油烃污染土壤的泥浆中，泥浆初始pH为8，按修复材料:双氧水(质量分数1% ):草酸钠质量比为1:0.5:0.05添加双氧水和草酸钠，搅拌反应48小时后，石油烃含量下降98%。采用磁分离回收修复材料并循环使用三次，催化活性为初次使用活性的75%以上。
[0039]上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种土壤或水中有机物污染的磁性修复材料，其特征在于，包括粘土矿物、铁氧化物及其它掺杂金属元素，其中铁氧化物与粘土矿物质量比为0.1-1，其它掺杂金属元素占总铁质量的〇.1-5%，所述的其它掺杂金属元素选自锰、钴、铝、锆或钨中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的一种土壤或水中有机物污染的磁性修复材料，其特征在于，所述的粘土矿物具有层状结构，选自高岭石、伊利石或蒙脱石中的一种或两种组合。3.—种如权利要求1所述的土壤或水中有机物污染的磁性修复材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:(1)将粘土矿物干燥、粉碎和过筛预处理；(2)将过筛后的粘土矿物投加到铁盐溶液中，并添加其它金属盐，使混合后的悬浊液升温到30-90°C并持续搅拌0.5-5小时达到稳定，添加碱液使得溶液pH值升至8-11，持续搅拌0.5-2小时；(3)固体沉淀经分离、干燥、粉碎，并热处理，即得到可磁分离的土壤或水中有机物污染的磁性修复材料。4.根据权利要求3所述的一种土壤或水中有机物污染的磁性修复材料的制备方法，其特征在于，所述铁盐为任何可溶性二价铁盐或二价与三价铁盐的混合物，其中优选的二价铁与三价铁摩尔比为〇.3-3,总铁浓度为0.l-5mol/l。5.根据权利要求3所述的一种土壤或水中有机物污染的磁性修复材料，其特征在于，所述其它金属盐为水溶性的锰盐、钴盐、铝盐、锆盐或钨盐中的一种或几种，且其它金属盐占总铁质量的〇.1-5%。6.根据权利要求3所述的一种土壤或水中有机物污染的磁性修复材料，其特征在于，所述热处理的升温速率为1_20°C /min，热处理温度为200-500°C，热处理时间1-24小时，热处理气氛为空气或者惰性气体。7.—种如权利要求1所述的土壤或水中有机物污染的磁性修复材料的应用，其特征在于，所述的磁性修复材料用于多环芳烃、多氯联苯、二恶英或有机氯农药，及上述物质降解中间产物污染的土壤或水的修复。8.根据权利要求7所述的一种土壤或水中有机物污染的磁性修复材料的应用，其特征在于，将所述磁性修复材料添加至受污染的土壤泥浆液或者受污染的水中，调节pH在3-8之间，添加氧化剂和螯合剂，反应1-48小时，反应结束后，采用磁分离方法回收并循环利用磁性修复材料。9.根据权利要求8所述的一种土壤或水中有机物污染的磁性修复材料的应用，其特征在于，所述的氧化剂选自双氧水、过硫酸钠或过硫酸钾中的一种或两种；所述的螯合剂为多羧基羟基化合物，选自柠檬酸、草酸或琥珀酸。10.根据权利要求8所述的一种土壤或水中有机物污染的磁性修复材料的应用，其特征在于，所述磁性修复材料的添加量为受污染的土壤泥浆液或者受污染的水重量的0.5-10 %，所述的磁性修复材料、氧化剂及螯合剂的添加质量比为1:(0.001-0.05):(0.001-0.05) 〇
【专利摘要】本发明涉及一种土壤或水中有机物污染的磁性修复材料及其制备与应用。制备步骤为：(1)将粘土矿物干燥、粉碎和过筛预处理；(2)将过筛后的粘土矿物投加到铁盐溶液中，并添加其它金属盐，使混合后的悬浊液升温到30-90℃并持续搅拌0.5-5小时达到稳定，添加碱液使得溶液pH值升至8-11，持续搅拌0.5-2小时；(3)固体沉淀经分离、干燥、粉碎，并热处理，即得到可磁分离的土壤或水中有机物污染的磁性修复材料。与现有技术相比，本发明修复材料具有可磁分离性，能够回收和循环使用，同时具有较高的稳定性和催化活性，生态相容性良好，适用于多环芳烃，多氯联苯、二恶英、有机氯农药等及其降解中间产物污染的土壤或水的原位或异位修复。
【IPC分类】B09C1/08, H01F1/10, C02F1/00
【公开号】CN105405567
【申请号】CN201510893930
【发明人】龙明策, 金明杰, 苏寒瑞, 潘玥
【申请人】上海交通大学
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月7日