[發明專利]一種零價鐵的分散方法

有效

• 申請號: 201710499106.4
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107350469B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 杜延軍;周實際;夏威夷;張黎明
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

本發明公開了一種零價鐵的分散方法，屬于環境工程、環境巖土工程技術領域。所述的分散劑由烷基糖苷、瓜爾豆膠和黃原膠按照一定的配比混合而成，對納米零價鐵和微米零價鐵都表現出了良好的分散效果。經分散改性的納米零價鐵可應用于受污染地下水的修復，經分散改性的微米零價鐵可應用于受污染土壤的修復。

技術領域

本發明屬于環境工程、環境巖土工程，具體來說，涉及一種零價鐵的分散方法，能夠有效提高零價鐵在地下水、土壤中的遷移、分散性能，適用于重金屬、氯代有機物污染的地下水、土壤的原位修復。

技術背景

零價鐵即單質鐵，可分為納米級零價鐵(0-200nm)和微米級零價鐵(1-2um)，具有很強的反應活性，廣泛應用于重金屬、氯代有機物污染的地下水及土壤的原位修復。但在工程應用中，由于1、零價鐵顆粒表面積累了大量正負電荷；2、零價鐵顆粒比表面積大，表面能高，處于能量不穩定狀態；3、顆粒表面氫鍵、化學鍵的作用，零價鐵顆粒極易發生團聚，導致其反應活性大大降低。此外，裸露的零價鐵顆粒極易與空氣中或水中的氧發生反應形成鈍化層，導致其表面失活。

針對上述問題，美國環保署(EPA，USA)多采用羧甲基纖維素鈉及食用油作為分散劑，制成乳化的零價鐵懸浮液阻止零價鐵的凝聚及表面氧化；專利CN106474940A采用氨基聚乙二醇單甲醚及3-羥基-L酪氨酸合成的微乳改性零價鐵能夠有效去除水中的重金屬及有機鹵代物。上述方法在一定程度上解決了零價鐵顆粒易凝聚、易氧化的問題，然而，上述方法所采用的分散劑成本高昂且均為工業化學制品，對環境存在潛在風險。因此，尋找一種成本低廉、環境友好的零價鐵分散劑已然成為場地修復業內人員日益關注的焦點。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是提供一種零價鐵的分散方法，該方法以烷基糖苷、瓜爾豆膠、黃原膠為分散劑，能夠有效阻止零價鐵顆粒的凝聚作用，保持零價鐵顆粒的反應活性，同時，烷基糖苷、黃原膠為微生物代謝產物，瓜爾豆膠可由植物提取物經簡單加工而得，價格低廉，可100％生物降解，無潛在環境風險。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種零價鐵的分散方法，包括以下步驟：

(1)稱取瓜爾豆膠、黃原膠，簡單混合后溶于水中，攪拌均勻；

(2)稱取烷基糖苷，添加到步驟(1)得到的體系中，攪拌均勻，制得分散劑；

(3)稱取零價鐵，保存于乙醇的水溶液中；

(4)將步驟(2)得到的分散劑與步驟(3)得到的體系混合，攪拌均勻，得到分散的零價鐵。

步驟(1)中，瓜爾豆膠與黃原膠的質量比為0.65～0.80：0.35～0.20。

優選地，步驟(1)中，瓜爾豆膠與黃原膠的質量比為3:1～5:3。

步驟(2)中，瓜爾豆膠和黃原膠的總質量為分散劑總質量的5.0％～10％。

優選地，步驟(2)中，瓜爾豆膠和黃原膠的總質量為分散劑總質量的7.3％。

步驟(2)中，烷基糖苷的質量為瓜爾豆膠和黃原膠的總質量的10％～35％。

優選地，步驟(2)中，烷基糖苷的質量為瓜爾豆膠和黃原膠的總質量的25％。

步驟(3)中，零價鐵是納米零價鐵或微米零價鐵。

步驟(3)中，零價鐵的質量為步驟(3)得到的體系總質量的5％～25％。

優選地，步驟(3)中，零價鐵的質量為步驟(3)得到的體系總質量的5％。

步驟(3)中，乙醇的水溶液中，乙醇與水的體積比為20％～25％。