[發(fā)明專利]一種包覆型納米零價鐵材料及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710232480.8
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN108689472B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 李曉巖;胡弈博
• 申請（專利權）人: 香港大學
• 主分類號: C02F1/70
• 分類號: C02F1/70;C02F103/06
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識產(chǎn)權代理有限公司 11280
• 代理人: 郭廣迅;趙巖

1.一種包覆型納米零價鐵材料，該材料以納米零價鐵為核心，在其表面包覆有氫氧化鎂納米顆粒，其中所述氫氧化鎂納米顆粒具有水鎂石晶體結構。

2.根據(jù)權利要求1所述的包覆型納米零價鐵材料，其中，所述納米零價鐵的粒徑為10~200nm。

3.根據(jù)權利要求2所述的包覆型納米零價鐵材料，其中，所述納米零價鐵的粒徑為50~100 nm。

4.根據(jù)權利要求1所述的包覆型納米零價鐵材料，其中，所述氫氧化鎂納米顆粒的粒徑為700~1700 nm。

5.根據(jù)權利要求1所述的包覆型納米零價鐵材料，其中，所述氫氧化鎂納米顆粒的粒徑為900~1500 nm。

6.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的包覆型納米零價鐵材料，其中，所述氫氧化鎂納米顆粒與納米零價鐵的重量比滿足Mg: Fe為0.1~1:1。

7.根據(jù)權利要求6所述的包覆型納米零價鐵材料，其中，所述氫氧化鎂納米顆粒與納米零價鐵的重量比滿足Mg: Fe為0.2~0.5:1。

8.權利要求1至7中任一項所述的包覆型納米零價鐵材料的制備方法，該方法包括如下步驟：

（1）在惰性氣氛中，使用超聲將納米零價鐵顆粒均勻分散于無水醇中，得到納米零價鐵懸濁液；

（2）向步驟（1）得到的懸濁液中加入MgCl₂的無水醇溶液；

（3）在持續(xù)超聲和惰性氣氛中，向步驟（2）得到的溶液中加入NaOH的無水醇溶液，繼續(xù)超聲，使Mg(OH)₂沉淀完全并穩(wěn)定地包覆在納米零價鐵表面，得到包覆型納米零價鐵懸濁液；

（4）向步驟（3）得到的懸濁液中加入無水醇，洗滌和溶解懸濁液中的雜質，之后將制備好的包覆型納米零價鐵材料儲存在無水醇中。

9.根據(jù)權利要求8所述的制備方法，其中，在步驟（1）所述的納米零價鐵懸濁液中，納米零價鐵的濃度為0.5~1 g/L。

10.根據(jù)權利要求8所述的制備方法，其中，在所述步驟（2）中，相對于1克的納米零價鐵顆粒，MgCl₂的加入量為0.4~4克。

11.根據(jù)權利要求8至10中任一項所述的制備方法，其中，在步驟（3）中，NaOH的無水醇溶液的加入速率為0.1~0.5mol /(mol Mg?min)。

12.根據(jù)權利要求8至10中任一項所述的制備方法，其中，在步驟（3）中，NaOH的總加入量使得NaOH與MgCl₂的摩爾比為2~2.5:1。

13.根據(jù)權利要求12所述的制備方法，其中，NaOH的總加入量使得NaOH與MgCl₂的摩爾比為2.1~2.3:1。

14.根據(jù)權利要求13所述的制備方法，其中，NaOH的總加入量使得NaOH與MgCl₂的摩爾比為2.2:1。

15.權利要求1至7中任一項所述的包覆型納米零價鐵材料或者按照權利要求8至14中任一項所述制備方法制得的包覆型納米零價鐵材料用于在反應器中去除廢液中的污染物的應用，所述應用包括如下步驟：

（1）向反應器中加入所述包覆型納米零價鐵材料和溶劑，混合10~30 min，得到預處理后的材料和預處理液；

（2）用磁選法分離除去步驟（1）所得預處理液；

（3）向反應器中加入廢液，使用預處理后的材料去除廢液中的污染物。