[發明專利]一種應用g-C3N4/Fe3O4復合材料修復多環芳烴污染土壤的方法

有效

• 申請號: 201810332509.4
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108655168B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 羅志軍;鄭先榮;王靜;宋由頁;吳智仁;曲玲玲;伍怡雯;羅穎維
• 申請（專利權）人: 江蘇大學;江蘇康瑞佳環保科技發展有限公司
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;C09K17/04
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本發明屬于土壤修復技術領域，具體涉及g?C₃N₄/Fe₃O₄復合材料在多環芳烴污染土壤修復中的用途。本發明中，通過將Fe₃O₄納米顆粒與g?C₃N₄復合，提高材料的可見光吸收性能和有效地抑制光生電子和空穴的復合，從而提高材料的光催化性能。將g?C₃N₄用于修復多環芳烴污染土壤其步驟包括污染土壤的檢測、污染土壤的破碎過篩，g?C₃N₄/Fe₃O₄復合材料與污染土壤的混合，將混合后的土壤攤平后通過光照即可去除土壤中的多環芳烴，整個土壤修復過程無需調節土壤的pH值。本發明所述的修復方法可極大降低土壤中污染物的植物毒性，在修復后的土壤上種植的植物與在未被污染的土壤上種植的植物的生長系數沒有明顯的差別。

技術領域

本發明涉及一種應用g-C3N4/Fe3O4復合材料修復多環芳烴污染土壤的方法，屬于土壤修復技術領域。

背景技術

土壤是人類耐以生存和發展的重要資源，土壤一旦受到污染，土壤中的污染物會對地表水和地下水形成二次污染。土壤中的污染物會通過飲用水或土壤－植物系統，經由食物鏈進入人體，直接危及人體健康。長期以來，由于我國經濟發展方式粗放，產業結構和布局不合理，污染物排放總量居高不下，導致部分地區土壤污染嚴重，相關的污染事件頻發。多環芳烴(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是指由兩個或兩個以上的苯環通過線狀、角狀或簇狀組合而成的碳氫化合物。多環芳烴主要來源于石油、煤等有機污染物的不完全燃燒，廣泛存在于空氣、土壤及水環境中。多環芳烴具有極強的疏水性，且具有較高的穩定性，使得其容易累積于土壤中。多環芳烴是一種典型的具有致癌、致畸、致突變性的持久性有機污染物(Persistent organic pollutants,POPs)，所以多環芳烴污染土壤對人類健康的構成極大威脅，需要對多環芳烴污染土壤進行修復。

光催化技術在土壤修復領域長期被忽視。主要有兩個原因導致了光催化技術在土壤修復領域不被重視：(1)典型的光催化劑如TiO₂，ZnO等只能在紫外光下才有催化能力，可太陽光中僅有不足5％的紫外光，對太陽光的利用率不足；(2)光催化劑主要由基于金屬的氧化物、硫化物或鹽類組成，重金屬一旦進入土壤存在二次污染的風險。g-C₃N₄是一種在可見光下響應的非金屬光催化劑，其禁帶寬度為2.7eV，其具有優異的化學穩定性和熱穩定性。純的g-C₃N₄存在導電能力差、光生電子－空穴的復合率高的缺點，使得其光催化活性不理想。Fe₃O₄具有優異的導電性，其電導率為1.9×10⁶S/m。利用其優異的導電性可與g-C₃N₄復合形成g-C₃N₄/Fe₃O₄復合材料，可抑制光生電子與空穴的復合，擴大催化劑的可見光吸收范圍，提高催化劑的可見光催化活性。此外，相對于其他的金屬氧化物，Fe₃O₄具有極低的毒性和價格。綜上，g-C₃N₄/Fe₃O₄復合材料可作為一種對環境有好的，成本較低的土壤修復材料。但是，目前還沒有相關應用的報道。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種應用g-C3N4/Fe3O4復合材料修復多環芳烴污染土壤的方法。

本發明的技術問題可以通過采取如下措施達到：

一、g-C₃N₄的制備和Fe₃O₄納米顆粒的特征