[發明專利]一種鎳-硫復合微米零價鐵材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011598858.4
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN114162952B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 唐鳳琳;田芳明;楊秀培;張琳;羅珍
• 申請（專利權）人: 西華師范大學
• 主分類號: C02F1/70
• 分類號: C02F1/70;C02F101/30;C02F103/06
• 代理公司: 青島鼎丞智佳知識產權代理事務所(普通合伙) 37277
• 代理人: 曲志乾

1.一種鎳-硫復合微米零價鐵，其特征在于：將微米零價鐵與第二金屬鎳、可溶性硫化鹽同時進行“一步法”反應制得，其硫鐵摩爾比S/Fe范圍為0.00125～1.0，鎳負載比Ni/Fe范圍為0.5～10wt％。

2.“一步法”制備鎳-硫復合微米零價鐵的方法，其特征在于，具體步驟如下：

(A)向反應器中加入未經處理的微米零價鐵(mZVI)粉末，再加入HCl溶液混勻，以實現鹽酸溶液對mZVI進行酸洗；酸洗結束后，用含氧量小于0.5g/mL的高純水洗滌mZVI，則得到經鹽酸酸洗后的mZVI顆粒；

(B)向步驟(A)的反應器中加入脫氧HAc-NaAc緩沖溶液，加蓋密封后置于恒溫振蕩箱中，在25℃、300rpm條件下進行混合一段時間，然后根據步驟(A)中的mZVI加入量，同時加入一定量的含Ni²⁺溶液和可溶性硫化鹽溶液，使反應達到要求的鎳負載比以及硫鐵摩爾比，并繼續在25℃、300rpm條件下持續反應；利用原子吸收光譜法(AAS)監測上述溶液中Ni的含量，直至溶液中的Ni含量降為0；

(C)將步驟(B)得到的固體材料先用脫氧無水乙醇洗滌，再用脫氧高純水洗滌，最后冷凍干燥，密封保存。

3.如權利要求2所述的“一步法”制備鎳-硫復合微米零價鐵的方法，其特征在于：步驟(A)在常溫條件下，厭氧手套箱中進行。

4.如權利要求2所述的“一步法”制備鎳-硫復合微米零價鐵的方法，其特征在于：步驟(A)中鹽酸溶液的濃度為1mol/L。

5.如權利要求2所述的“一步法”制備鎳-硫復合微米零價鐵的方法，其特征在于：步驟(B)中的脫氧HAc-NaAc緩沖溶液，其pH值為6。

6.如權利要求2所述的“一步法”制備鎳-硫復合微米零價鐵的方法，其特征在于：步驟(B)中所述的硫鐵摩爾比S/Fe范圍為0.00125～1.0，所述的鎳負載比Ni/Fe范圍為0.5～10wt％。

7.如權利要求6所述的“一步法”制備鎳-硫復合微米零價鐵的方法，其特征在于：步驟(B)中所述的硫鐵摩爾比S/Fe范圍為0.0125～0.1，所述的鎳負載比Ni/Fe范圍為1～6wt％。

8.如權利要求2所述的“一步法”制備鎳-硫復合微米零價鐵的方法，其特征在于：步驟(B)中所述的含Ni²⁺溶液，為NiCl₂·6H₂O、NiSO₄、Ni(CH₃COO)₂等含鎳金屬鹽的其中一種的水溶液。

9.如權利要求2所述的“一步法”制備鎳-硫復合微米零價鐵的方法，其特征在于：步驟(B)中所述的可溶性硫化鹽溶液，為Na₂S·9H₂O、Na₂S₂O₄、Na₂S₂O₃等含硫金屬鹽的其中一種的水溶液。

10.如權利要求2所述的“一步法”制備鎳-硫復合微米零價鐵的方法，其特征在于：將步驟(C)中冷凍干燥后的鎳-硫復合微米零價鐵充入氮氣，于瓶中密封(氮氣含量為90～100％)，4℃條件下保存。