[發明專利]一種硫化改性的Ni/Fe微米雙金屬零價鐵復合材料的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202011602497.6
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN114160166A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 楊秀培;唐鳳琳;田芳明;張琳;曾杰
• 申請（專利權）人: 西華師范大學
• 主分類號: B01J27/049
• 分類號: B01J27/049;B01J37/20;C02F1/70;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/38
• 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

1.一種硫化改性的Ni/Fe微米雙金屬零價鐵復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(A)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，得到經鹽酸酸洗后的mZVI；

(B)向步驟(A)的反應器中加入脫氧HAc-NaAc緩沖溶液，加蓋密封，并置于恒溫振蕩箱中，在25℃、300rpm條件下進行混合，加入一定量含Ni²⁺溶液，使得雙金屬微米零價鐵材料的鎳負載比Ni/Fe達到一定比例，繼續在25℃、300rpm條件下反應，同時利用原子吸收光譜法監測上述溶液中Ni的含量，直至溶液中的Ni含量降為0；將得到的材料用脫氧無水乙醇洗滌和脫氧高純水洗滌，然后再進行冷凍干燥、密封保存；

(C)稱取步驟(B)得到的材料放置于加有脫氧HAc-NaAc緩沖溶液的反應瓶中，加蓋密封，并置于恒溫振蕩箱中，在25℃、300rpm條件下進行混合，再向反應器中加入一定量可溶性硫化鹽溶液，使得硫化改性的雙金屬微米零價鐵材料達到一定的硫鐵摩爾比，并繼續在25℃、300rpm反應條件下反應8-15小時；

(D)將步驟(C)得到的材料用脫氧無水乙醇洗滌和脫氧高純水洗滌，然后再進行冷凍干燥、密封保存。

2.如權利要求1所述的一種硫化改性的Ni/Fe微米雙金屬零價鐵復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(A)在常溫條件下，厭氧手套箱中進行。

3.如權利要求1所述的一種硫化改性的Ni/Fe微米雙金屬零價鐵復合材料的制備方法，其特征在于：所述的脫氧HAc-NaAc溶液，濃度為0.2mol/L(M)，pH＝6。

4.如權利要求1所述的一種硫化改性的Ni/Fe微米雙金屬零價鐵復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(B)所述的含Ni²⁺溶液，為NiCl₂·6H₂O、NiSO₄和Ni(CH₃COO)₂中的任意一種的溶液，所述的鎳負載比Ni/Fe范圍為0.5～10wt％。

5.如權利要求4所述的一種硫化改性的Ni/Fe微米雙金屬零價鐵復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(B)所述的鎳負載比Ni/Fe范圍為1～6wt％。

6.如權利要求1所述的一種硫化改性的Ni/Fe微米雙金屬零價鐵復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(C)所述的可溶性硫化鹽，為Na₂S·9H₂O、Na₂S₂O₄和Na₂S₂O₃等可溶性硫化鹽的任意一種，所述的硫鐵摩爾比S/Fe范圍為0.00125～1.0。

7.如權利要求6所述的一種硫化改性的Ni/Fe微米雙金屬零價鐵復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(C)所述的硫鐵摩爾比S/Fe范圍為0.0125～0.1。

8.如權利要求1所述的一種硫化改性的Ni/Fe微米雙金屬零價鐵復合材料的制備方法，其特征在于：將干燥后的硫化改性的Ni/Fe微米雙金屬零價鐵復合材料充入氮氣，于瓶中密封(氮氣含量為90～100％)，4℃條件下保存。

9.一種硫化改性的Ni/Fe微米雙金屬零價鐵復合材料的應用，其特征在于：可用于地下水中包括阿特拉津和染料類污染物等的降解。