System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料、制备方法及应用技术_技高网

一种凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料、制备方法及应用技术

技术编号:40903246 阅读:20 留言:0更新日期:2024-04-18 14:34
本发明专利技术属于重金属吸附材料技术领域,具体涉及一种凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料、制备方法及应用;所述凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料的制备原料包括:凹凸棒土、纳米零价铁粉、硫化盐溶液以及铜盐溶液;制备原料中,纳米零价铁与凹凸棒土质量比为1:4~1:1,硫元素与纳米零价铁的质量比为1:8~1:2,铜元素与初始纳米零价铁的质量比为1:8~1:2。本发明专利技术制备的凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料,既能在溶液中有较好的分散性和迁移性,又能对重金属污染物和有机污染物均起到修复效果,同时制备材料中包含铁铜双金属,二者能形成原电池结构,促进电子转移,提高污水修复效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于重金属吸附材料,具体涉及一种凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料、制备方法及应用


技术介绍

1、当前水环境污染包括重金属污染和有机物污染,相关治理技术存在降解率低,易引入二次污染,治理成本高的问题。使用纳米零价铁改性材料是目前水环境污染治理中应用较广泛的技术。主要包括制备生物质炭负载硫化纳米零价铁、活性炭负载硫化纳米零价铁、硫化改性双金属材料。

2、专利号为cn109908863a、cn111530414a的专利文献公开了负载硫化纳米零价铁的生物炭吸附剂的制备方法,生物炭负载及硫化掺杂提高了纳米零价铁的分散性及反应活性,其主要缺点包括:高温热解制备的生物炭比表面积低,吸附能力差,在液相中制备纳米零价铁及硫化的过程中,纳米零价铁不可避免被氧化,并且负载于生物炭表面的硫化纳米零价铁不稳定、易流失,存在潜在的环境风险,此外,液相还原法制备纳米零价铁所使用的硼氢化物价格昂贵且毒性强,合成过程会产生大量的氢气,总制备成本高,不利于规模化生产。

3、专利号为cn114950357a的专利公开了一步法制备活性炭负载硫化纳米零价铁复合材料的制备方法,其主要缺点包括:碳热还原形成的纳米零价铁占比较少,活化过程中通入惰性气体和二氧化碳气体的切换操作不便,且二氧化碳与碳的反应产生有毒的一氧化碳气体。

4、专利号为cn107200392b的专利公开了一种硫化改性双金属材料的制备方法,其主要缺点包括:零价铁与硫化盐需要在无氧条件下反应,材料仅用于重金属污染的水体治理,使用范围较窄,且制备的材料依然易团聚,分散性差。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:

2、一种凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料,所述凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料的制备原料包括:凹凸棒土、纳米零价铁粉、硫化盐溶液以及铜盐溶液;制备原料中,纳米零价铁与凹凸棒土质量比为1:4~1:1,硫元素与纳米零价铁的质量比为1:8~1:2,铜元素与初始纳米零价铁的质量比为1:8~1:2。

3、优选地,所述硫化盐溶液为硫化钠溶液、硫化钾溶液和过硫化钠溶液中的一种。

4、优选地,所述硫化盐溶液的浓度为6.1~24.4g/l。

5、优选地,所述铜盐溶液为硫酸铜溶液、氯化铜溶液和硝酸铜溶液中的一种。

6、优选地,所述铜盐溶液的浓度为6.3~25.2g/l。

7、优选地,所述凹凸棒土为一种具链层状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物。

8、一种凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:向装有凹凸棒土的水溶液中通氮气至其溶解氧为零,向装有凹凸棒土的水溶液中加入纳米零价铁粉,在无氧条件下搅拌、振荡得到含有fe2+的混合液一,向混合液一中加入硫化盐溶液,并在无氧条件下进行搅拌、振荡得到混合液二,然后向混合液二中加入铜盐溶液并搅拌、振荡得到混合液三,最后对混合液三进行过滤、干燥处理即可得到凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料。

9、优选地,分别对装有凹凸棒土的水溶液、混合液一以及混合液二进行搅拌时的搅拌转速为150转/分钟,搅拌时间为30min-40min。

10、优选地,对混合液三进行干燥时采用真空冷冻干燥的方式,干燥温度为:-50℃。

11、优选地,所述的凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料在污水处理方面的应用。

12、本专利技术的有益效果:所述的凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料,既能在溶液中有较好的分散性和迁移性,又能对重金属污染物和有机污染物均起到修复效果,同时制备材料中包含铁铜双金属,二者能形成原电池结构,促进电子转移,提高污水修复效率。

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【技术保护点】

1.一种凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料,其特征在于,所述凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料的制备原料包括:凹凸棒土、纳米零价铁粉、硫化盐溶液以及铜盐溶液;制备原料中,纳米零价铁与凹凸棒土质量比为1:4~1:1,硫元素与纳米零价铁的质量比为1:8~1:2,铜元素与初始纳米零价铁的质量比为1:8~1:2。

2.根据权利要求1所述的凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料,其特征在于,所述硫化盐溶液为硫化钠溶液、硫化钾溶液和过硫化钠溶液中的一种。

3.根据权利要求2所述的凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料,其特征在于,所述硫化盐溶液的浓度为6.1~24.4g/L。

4.根据权利要求1所述的凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料,其特征在于,所述铜盐溶液为硫酸铜溶液、氯化铜溶液和硝酸铜溶液中的一种。

5.根据权利要求4所述的凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料,其特征在于,所述铜盐溶液的浓度为6.3~25.2g/L。

6.根据权利要求1所述的凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料,其特征在于:所述凹凸棒土为一种具链层状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物。

7.一种凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,分别对装有凹凸棒土的水溶液、混合液一以及混合液二进行搅拌时的搅拌转速为150转/分钟,搅拌时间为30min-40min。

9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,对混合液三进行干燥时采用真空冷冻干燥的方式,干燥温度为:-50℃。

10.如权利要求1-6任一所述的凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料在污水处理方面的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料,其特征在于,所述凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料的制备原料包括:凹凸棒土、纳米零价铁粉、硫化盐溶液以及铜盐溶液;制备原料中,纳米零价铁与凹凸棒土质量比为1:4~1:1,硫元素与纳米零价铁的质量比为1:8~1:2,铜元素与初始纳米零价铁的质量比为1:8~1:2。

2.根据权利要求1所述的凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料,其特征在于,所述硫化盐溶液为硫化钠溶液、硫化钾溶液和过硫化钠溶液中的一种。

3.根据权利要求2所述的凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料,其特征在于,所述硫化盐溶液的浓度为6.1~24.4g/l。

4.根据权利要求1所述的凹凸棒土负载硫化纳米双金属材料,其特征在于,所述铜盐溶液为硫酸铜溶液、氯化铜溶液和硝酸铜溶液中的一种。

5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员:王沐程莹李伟平宋骏杰谢荣焕解晓露刘佳
申请(专利权)人:安徽国祯环境修复股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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