一种污染土壤修复用改性纳米零价铁的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种污染土壤修复用改性纳米零价铁的制备方法，属于土壤污染技术领域，包括

【技术实现步骤摘要】
一种污染土壤修复用改性纳米零价铁的制备方法


[0001]本专利技术涉及土壤污染
，具体是涉及一种污染土壤修复用改性纳米零价铁的制备方法
。

技术介绍

[0002]土壤污染物大致可分为无机污染物和有机污染物两大类
。
无机污染物主要包括酸
、
碱
、
重金属，盐类
、
放射性元素铯
、
锶的化合物
、
含砷
、
硒
、
氟的化合物等
。
有机污染物主要包括有机农药
、
酚类
、
氰化物
、
石油
、
合成洗涤剂
、3,4
‑
苯并芘以及由城市污水
、
污泥及厩肥带来的有害微生物等
。
当土壤中含有害物质过多，超过土壤的自净能力，就会引起土壤的组成
、
结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累通过“土壤
→
植物
→
人体”，或通过“土壤
→
水
→
人体”间接被人体吸收，达到危害人体健康的程度，就是土壤污染
。
[0003]对土壤污染的治理，首先要减少农药使用
。
同时还要采取防治措施，如针对土壤污染物的种类，种植有较强吸收力的植物，降低有毒物质的含量
(
例如羊齿类铁角蕨属的植物能吸收土壤中的重金属
)
；或通过生物降解净化土壤
(
例如蚯蚓能降解农药
、
重金属等
)
；或施加抑制剂改变污染物质在土壤中的迁移转化方向，减少作物的吸收
(
例如施用石灰
)
，提高土壤的
pH
，促使镉
、
汞
、
铜
、
锌等形成氢氧化物沉淀
。
此外，还可以通过增施有机肥
、
改变耕作制度
、
换土
、
深翻等手段，治理土壤污染
。
[0004]总体来说，土壤污染中的重金属污染和农药残留物污染对人类健康的危害最大，市面上的修复剂处理重金属污染的修复剂处理农药残留物的效果较差，处理农药残留物的修复剂对重金属污染修复效果较差，因此需要一种能够有效修复农药残留物和重金属综合污染的修复剂
。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种污染土壤修复用改性纳米零价铁的制备方法
。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种污染土壤修复用改性纳米零价铁的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1、
甘蔗预处理：
[0008]采摘
10
月～次年3月份的甘蔗放入挤压机中将甘蔗汁挤压出来，然后将甘蔗杆放入破碎机中破碎，破碎机转速
80
‑
100r/min
，破碎后甘蔗渣的粒度
≤3mm
，破碎完成后，通过工业滤布将甘蔗渣包裹，在液压机下反复挤压3‑5次后，将滤液与挤压和破碎产生的汁液混合得到甘蔗汁，将破碎后产生的甘蔗渣在
50
‑
60℃
下烘干，得到烘干甘蔗渣
。
[0009]S2、
制备混合物：
[0010]将氯化亚铁粉末放入研磨机中进行研磨，研磨完成后过
180
‑
200
目筛，取筛下物，得到氯化亚铁微粉，将氯化亚铁微粉与步骤
S1
中得到的烘干甘蔗渣按质量比1：2放入混料
机中进行共混，共混完成后得到混合物；
[0011]S3、
混合物挂霜：
[0012]将步骤
S1
中得到的甘蔗汁加入至锅中进行加热，加热温度为
110
‑
120℃
，加热过程中伴随搅拌，待甘蔗汁中水分蒸发，锅内液体泛起大量白沫后，将加热温度调至
40
‑
50℃
，并将步骤
S2
中得到的混合物加入至锅中进行翻炒，待混合物表面沾满糖霜，关火，得到挂霜混合物；
[0013]S4、
制备零价铁：
[0014]将步骤
S3
中得到的挂霜混合物放入加热炉中，先对加热炉抽取真空至真空度为3‑
4MPa
后，再向加热炉中充入氮气作为保护气体至真空度为3‑
5Pa
后，将加热炉内温度以
10
‑
15℃/min
的升温速率加热至
500
‑
600℃
，恒温保持1‑
2h
后，再以7‑
8℃/min
的升温速率将加热炉内温度升至
1000
‑
1100℃
，恒温保持3‑
5h
后，随炉自然冷却至室温，取出炉内物，得到生物质炭改性纳米零价铁复合材料
。
[0015]进一步地，还包括：将步骤
S4
中得到的得到生物质炭改性纳米零价铁复合材料进行生物质炭活化，活化方法为：将步骤
S4
中得到的得到生物质炭改性纳米零价铁复合材料放入活化炉中进行活化，活化完成后得到活性生物质炭纳米零价铁复合材料，通过对生物质炭的活化，进一步提升生物质炭的吸附性能
。
[0016]进一步地，还包括：对所述活性生物质炭纳米零价铁复合材料进行壳聚糖附着，具体壳聚糖附着方法为：将壳聚糖与胶原按质量比
1:1
进行混合，然后加入至壳聚糖质量
1.5
倍的去离子水中进行搅拌形成混合液，搅拌速度为
180
‑
200r/min
，搅拌时长为5‑
10min
，然后将混合液加入至电解槽中进行电沉积，得到壳聚糖水凝胶，再将步骤
S4
中的得到的活性生物质纳米零价铁复合材料加入至壳聚糖水凝胶中进行搅拌，壳聚糖水凝胶与活性生物质纳米零价铁复合材料的质量比为
1:2
，得到共混物，再将共混物进行烘干和研磨得到改性纳米零价铁材料，通过壳聚糖凝胶的吸水后将土壤中的重金属离子吸附至壳聚糖凝胶中，并与壳聚糖上的官能团结合，提高活性生物质炭纳米零价铁复合材料对重金属离子的吸附性
。
[0017]进一步地，所述步骤
S1
中挤压机的挤压压力为
0.8
‑
1.1MPa
，液压机的挤压压力为
1.1
‑
1.6MPa
，，单次挤压时间为3‑
5s
，这样的参数下挤压效果好，所述工业滤布采用聚丙烯材料制成，工业滤布的过滤精度为
25<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种污染土壤修复用改性纳米零价铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
甘蔗预处理：采摘
10
月～次年3月份的甘蔗放入挤压机中将甘蔗汁挤压出来，然后将甘蔗杆放入破碎机中破碎，破碎机转速
80
‑
100r/min
，破碎后甘蔗渣的粒度
≤3mm
，破碎完成后，通过工业滤布将甘蔗渣包裹，在液压机下反复挤压3‑5次后，将滤液与挤压和破碎产生的汁液混合得到甘蔗汁，将破碎后产生的甘蔗渣在
50
‑
60℃
下烘干，得到烘干甘蔗渣
。S2、
制备混合物：将氯化亚铁粉末放入研磨机中进行研磨，研磨完成后过
180
‑
200
目筛，取筛下物，得到氯化亚铁微粉，将氯化亚铁微粉与步骤
S1
中得到的烘干甘蔗渣按质量比1：2放入混料机中进行共混，共混完成后得到混合物；
S3、
混合物挂霜：将步骤
S1
中得到的甘蔗汁加入至锅中进行加热，加热温度为
110
‑
120℃
，加热过程中伴随搅拌，待甘蔗汁中水分蒸发，锅内液体泛起大量白沫后，将加热温度调至
40
‑
50℃
，并将步骤
S2
中得到的混合物加入至锅中进行翻炒，待混合物表面沾满糖霜，关火，得到挂霜混合物；
S4、
制备零价铁：将步骤
S3
中得到的挂霜混合物放入加热炉中，先对加热炉抽取真空至真空度为3‑
4MPa
后，再向加热炉中充入氮气作为保护气体至真空度为3‑
5Pa
后，将加热炉内温度以
10
‑
15℃/min
的升温速率加热至
500
‑
600℃
，恒温保持1‑
2h
后，再以7‑
8℃/min
的升温速率将加热炉内温度升至
1000
‑
1100℃
，恒温保持3‑
5h
后，随炉自然冷却至室温，取出炉内物，得到生物质炭改性纳米零价铁复合材料
。2.
如权利要求1所述的一种污染土壤修复用改性纳米零价铁零价铁的制备方法，其特征在于，还包括：将步骤
S4
中得到的得到生物质炭改性纳米零价铁复合材料进行生物质炭活化，活化方法为：将步骤
S4
中得到的得到生物质炭改性纳米零价铁复合材料放入活化炉中进行活化，活化完成后得到活性生物质炭纳米零价铁复合材料
。3.
如权利要求2所述的一种污染土壤修复用改性纳米零价铁的制备方法，其特征在于，还包括：对所述活性生物质炭纳米零价铁复合材料进行壳聚糖附着，具体壳聚糖附着方法为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：应蓉蓉，芦园园，季文兵，龙涛，张胜田，张亚，冯艳红，赵彩衣，张晓雨，尹爱经，
申请(专利权)人：生态环境部南京环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：