[發明專利]一種微波吸收劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202010115891.0
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111363554B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 徐珺;劉松濤;陳傳敏;高冰;郁金星;車凱;代天睿;周文博;宮云茜
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）;國網河北省電力有限公司電力科學研究院;國網河北省電力有限公司衡水供電分公司
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;B09C1/00;B09C1/06;B09C1/08
• 代理公司: 河北國維致遠知識產權代理有限公司 13137
• 代理人: 趙寶琴

本發明涉及微波土壤修復技術領域，具體公開一種微波吸收劑及其制備方法。所述微波吸收劑包括以下重量份數的組分：凹凸棒土：35?45份，納米二氧化鈦：10?17份，鐵氧體：20?30份，Fe₃(CO)₁₂：15?26份，溶劑：55?65份，調和劑：10?13份和阻燃劑：14?20份。本發明制得的微波吸收劑具備吸波性能力強、吸波頻帶寬、比表面積大和性能穩定的優點，在2～18GHz頻段之內，最大反射損耗達到?39.3dB，即損耗率高達99.99％以上。

技術領域

本發明涉及微波土壤修復技術領域，尤其涉及一種微波吸收劑及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著我國產業布局的調整以及城市建設企業搬遷，眾多化工廠、電鍍廠、鋼鐵廠、變電站等企業在搬遷后遺留了大量高濃度有機物的重污染場地，危害人居安全和周邊生態安全，成為亟需解決的土壤環境問題。

對有機物土壤修復方法主要包括物理法、化學法和生物法，目前應用廣泛的方法是微波土壤熱修復技術，該技術依靠微波透入土壤內，使土壤內各部分都在同一瞬間獲得熱量而升溫，從而達到使污染物與土壤分離的目的。但是在有機物污染土壤微波熱脫附過程中，由于不同污染物對吸收微波的能力不同，導致不同污染物的脫附能力不同，因此一般需要在土壤中摻雜微波吸收劑，增強土壤中污染物吸收微波的能力，增強微波熱脫附效率。

微波吸收劑是一種能吸收微波、電磁能，使其轉化為熱能等其他形式的能量，而反射與散射較小的功能材料?，F有的微波增強劑制造方法比較傳統，存在質量大、微波吸收頻率窄、化學性質穩定性差、熱穩定性差等缺陷，而且土壤中添加微波吸收劑后容易對土壤造成二次污染。因此研究一種不影響土壤的后續修復或使用、綜合性能俱佳的微波吸收劑成為熱點。

發明內容

針對現有微波吸收劑穩定性差、影響土壤修復和使用的問題，本發明提供一種微波吸收劑及其制備方法。

為達到上述發明目的，本發明實施例采用了如下的技術方案：

一種微波吸收劑，包括以下重量份數的組分：凹凸棒土：35-45份，納米二氧化鈦：10-17份，鐵氧體：20-30份，Fe₃(CO)₁₂：15-26份，溶劑：55-65份，調和劑：10-13份和阻燃劑：14-20份。

相對于現有技術，本發明提供的微波吸收劑具有以下優勢：

本發明以具有較強吸附性能和優良熱穩定性的凹凸棒土為載體，在微波條件下，凹凸棒土中的有機質及其部分礦物質結合，不僅增加凹凸棒土的比表面積，提高對土壤中重金屬的吸附能力，還能夠將重金屬包裹與固定；二氧化鈦和鐵氧體能夠促進土壤中的有機質分解或碳化，發生氧化-還原反應變成小分子，并以Fe₃(CO)₁₂為還原劑，促進土壤中硝基的還原；同時土壤中的污染物產生的子產物和重金屬被固定在鐵氧體的晶格層間，實現部分污染物和重金屬的固化，進而實現微波吸收劑對土壤的修復，且修復過程不會破壞土壤的結構和后續的使用。

本申請利用羰基和二氧化鈦不同的捕獲電子的能力，使得電子通過從連續態到費米能級的躍遷而增強介電損耗能力，提高微波吸收劑的吸波效果，擴大微波吸收頻率。

本發明制得的微波吸收劑具備吸波性能力強、吸波頻帶寬、比表面積大和性能穩定的優點，在2～18GHz頻段之內，最大反射損耗達到-39.3dB，即損耗率高達99.99％以上。

優選的，所述微波吸收劑包括以下重量份數的組分：凹凸棒土：38-42份，納米二氧化鈦：13-16份，鐵氧體：23-27份，Fe₃(CO)₁₂：18-22份，溶劑：58-62份，調和劑：12-13份和阻燃劑：14-16份。