[發明專利]一種金屬鎳改性的硫化微米零價鐵復合材料的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202011602498.0
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN114160167A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 唐鳳琳;張琳;田芳明;楊秀培;唐姣姣
• 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;B01J37/06;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

1.一種金屬鎳改性的硫化微米零價鐵復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(A)向反應器中加入未經處理的微米零價鐵(mZVI)粉末，再加入1mol/L的HCl溶液進行酸洗，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，加蓋密封后置于恒溫振蕩箱中，在25℃、300rpm條件下進行混合10min，先加入一定量可溶性硫化鹽溶液，使得硫化微米零價鐵中的硫鐵摩爾比S/Fe達到一定的比例，繼續在25℃、300rpm條件下反應一段時間后，將得到的材料分別用脫氧無水乙醇和脫氧高純水進行洗滌，最后再進行冷凍干燥；

(C)稱取一定量的步驟(B)中得到的材料置于充滿氮氣的反應瓶中，再向反應瓶中加入一定量含Ni²⁺溶液，以使得鎳改性的硫化微米零價鐵達到一定鎳負載比Ni/Fe；加蓋密封后置于振蕩箱中，在25℃，300rpm條件下進行反應，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；

(D)將步驟(C)得到的材料分別用脫氧無水乙醇和脫氧高純水進行洗滌，然后再進行冷凍干燥。

2.如權利要求1所述的一種金屬鎳改性的硫化微米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所述的一種金屬鎳改性的硫化微米零價鐵復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(B)中的脫氧HAc-NaAc緩沖溶液濃度為0.2mol/L，其pH值為6。

4.如權利要求1所述的一種金屬鎳改性的硫化微米零價鐵復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(B)所述的可溶性硫化鹽，為Na₂S·9H₂O、Na₂S₂O₄和Na₂S₂O₃中的任意一種，所述的硫化微米零價鐵中的硫鐵摩爾比S/Fe的范圍為0.00125～1.0。

5.如權利要求4所述的一種金屬鎳改性的硫化微米零價鐵復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(B)所述的硫化微米零價鐵中的硫鐵摩爾比S/Fe的范圍為0.0125～0.1。

6.如權利要求1所述的一種金屬鎳改性的硫化微米零價鐵復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(C)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％。

7.如權利要求6所述的一種金屬鎳改性的硫化微米零價鐵復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(C)所述的鎳負載比Ni/Fe范圍為1～6wt％。

8.如權利要求1所述的一種金屬鎳改性的硫化微米零價鐵復合材料的制備方法，其特征在于：將干燥后的金屬鎳改性的硫化微米零價鐵材料充入氮氣，于瓶中密封(氮氣含量為90～100％)，4℃條件下保存。

9.一種金屬鎳改性的硫化微米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、染料類以及雙酚類污染物等的降解。