[發(fā)明專利]一種聚丙烯酰胺納米鐵PAM/IR的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110310222.X
• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN103044836A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 崔巖山;付瑾;付彧
• 申請（專利權）人: 中國科學院研究生院
• 主分類號: C08L33/26
• 分類號: C08L33/26;C08K9/06;C08K3/08;C02F1/56;C02F1/28;C02F1/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種聚丙烯酰胺納米鐵PAM/IR的制備方法。

背景技術

Pb是一種分布非常廣泛的重金屬污染物，由于它非常容易在生態(tài)系統(tǒng)或生物體內積累，所以對人類健康危害非常大。而在土壤中的Pb具有的很大毒性和難降解性，在某些地區(qū)Pb的含量已經(jīng)遠遠大于土壤背景值，因此怎樣處理土壤中的Pb來修復污染的土壤是人們一直密切關注的問題。

在重金屬污染土壤修復技術中，使用化學淋洗劑修復土壤污染問題是目前研究的熱點之一，常用的淋洗劑包括無機試劑以及螯合劑。

螯合劑因為具有成本較低、效果好、作用快等優(yōu)點被廣泛應用于污染土壤治理上。螯合劑可以通過與土壤溶液中的重金屬離子結合，改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)，使重金屬從土壤顆粒表面解吸，由不溶態(tài)轉化為可溶態(tài)，從而大大活化土壤中的重金屬。雖然重金屬污染土壤經(jīng)過淋洗后得到了凈化修復，但是溶出的重金屬轉移到淋洗液中，這類淋洗液化學成分復雜而且重金屬濃度非常高，而且這部分重金屬由于被淋洗試劑活化而增強了生物有效性，土壤淋洗后會有極大的風險出現(xiàn)二次污染。因此，對這部分淋洗出來的重金屬需要及時的處理，但是此類處理難度較高，在國內外鮮有報道。

目前，環(huán)境礦物材料應用于重金屬污染大多是針對水體重金屬污染，而由于土壤淋洗液包含復雜的土壤有機質及大量淋洗劑，且重金屬濃度要比水體中高得多，所以應用于處理水體重金屬的材料將很難適用于處理土壤淋洗液中的重金屬。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種聚丙烯酰胺納米鐵PAM/IR的制備方法，該方法簡便，而且成本低廉。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種聚丙烯酰胺納米鐵PAM/IR的制備方法，包括：

A、納米鐵IR制備

通入氮氣條件下將硼氫化鉀溶液滴入六水合三氯化鐵與水制成的氯化鐵溶液中攪拌生成納米鐵IR；在氮氣環(huán)境下用清水沖洗所得納米鐵IR后真空干燥得到所述的納米鐵IR；

B、聚丙烯酰胺納米鐵PAM/IR制備

將硅烷偶聯(lián)劑與乙醇水溶液按質量比1∶6～1∶10混合均勻，常溫下靜置1-3h；在氮氣保護下將步驟A制備的納米鐵IR與所得混合溶液按質量比1∶12～1∶25混合攪拌均勻，靜置離心后用水和乙醇沖洗，真空干燥得到所述聚丙烯酰胺納米鐵PAM/IR。

步驟A中所述硼氫化鉀溶液中硼氫化鉀與水的質量比為1∶12～1∶30，所述氯化鐵溶液中六水合三氯化鐵與水的質量比為1∶40～3∶40。

步驟B中所述乙醇水溶液中水與乙醇的質量比為5∶1～10∶1。

步驟B中所述硅烷偶聯(lián)劑為KH-570。

步驟A、B中的干燥條件是：加熱溫度為60-80℃、干燥時間為4-10h。

聚丙烯酰胺作為一種線狀水溶性高分子絮凝劑，由于其分子鏈上具有與丙烯酰胺單元數(shù)相同的側基-酰胺基，而酰胺基團具有高極性，易形成氫鍵和高反應活性，是良好的絮凝劑，因此被廣泛用于污水處理。

納米鐵IR作為新興納米材料，由于其比表面大、活性強，能產生的良好的吸附和還原作用，在去除水中重金屬離子的過程中顯示出了優(yōu)越的修復性能。將聚丙烯酰胺接枝到納米鐵上，從而合成聚丙烯酰胺納米鐵PAM/IR，該材料結合了兩者的特性，可以有效去除重金屬土壤淋洗液中的鉛。

本發(fā)明制備的聚丙烯酰胺納米鐵PAM/IR針對重金屬土壤淋洗液中的鉛有良好的去除效果，而且其制備方法簡便、成本低廉。

附圖說明

圖1是透射電子顯微鏡鏡下的PAM/IR圖；

圖2是PAM/IR的傅里葉紅外光譜分析圖；

圖3是不同質量的PAM/IR加入土壤淋洗液后對Pb的去除率的比較圖；

圖4為PAM/IR對淋洗液中Pb的去除效率隨去除時間變化的比較圖。

具體實施方式

實施例1

稱取10.0g六水合三氯化鐵溶于200mL水中，稱取10.0g硼氫化鉀溶于150mL水中，在通入氮氣條件下，將硼氫化鉀溶液緩緩滴入氯化鐵溶液中，并劇烈攪拌，生成納米鐵IR；在氮氣環(huán)境下用清水反復沖洗，放入真空干燥箱中60℃干燥4h，即得到所需納米鐵IR；

將8mL硅烷偶聯(lián)劑KH-570加入到90mL的乙醇水溶液(水∶乙醇＝10∶1)中混合均勻，將所得溶液在常溫下靜置1h；氮氣保護下，將4.0g納米鐵粉加入至所述溶液中，均勻攪拌10min后靜置1h；離心后用水和乙醇反復沖洗，60℃真空干燥4h得到PAM/IR。

實施例2