[發(fā)明專利]一種負(fù)載表面活性劑的針鐵礦材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110605378.4
• 申請(qǐng)日: 2021-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113304723B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹華;薛潮;易筱筠;陽(yáng)月貝;楊志林;郝鑫瑞;盧桂寧;黨志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/06
• 分類號(hào): B01J20/06;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強(qiáng)

本發(fā)明公開(kāi)了一種負(fù)載表面活性劑的針鐵礦材料及其制備方法。該方法包括：將表面活性劑加入溶劑中，混合均勻，得到表面活性劑溶液；將活性劑溶液與三價(jià)鐵溶液混合，攪拌均勻，得到混合溶液；調(diào)節(jié)混合溶液的pH值至12.0?13.0，升溫進(jìn)行陳化處理，離心取沉淀，洗滌，干燥，研磨成粉，過(guò)篩，得到所述負(fù)載表面活性劑的針鐵礦材料。本發(fā)明提供的制備方法，采用水熱法制備負(fù)載了表面活性劑的針鐵礦復(fù)合體，不僅制備了納米尺寸的顆粒和形貌，同時(shí)表面活性劑的引入，有助于減小針鐵礦的團(tuán)聚，使針鐵礦表面的具有更豐富的官能團(tuán)。本發(fā)明通過(guò)共沉淀法制備的針鐵礦形貌均一，可用于吸附水溶液中的重金屬離子，且相較于純針鐵礦，去除效率更高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境功能材料的制備領(lǐng)域，主要涉及一種負(fù)載表面活性劑的針鐵礦材料及其制備方法。

背景技術(shù)

針鐵礦(Goethite,α-FeOOH)是熱帶和亞熱帶土壤中最廣泛存在的鐵礦物之一，其不僅具有較大的工業(yè)生產(chǎn)價(jià)值，且由于化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定并具有微細(xì)的顆粒結(jié)構(gòu)和較大的比表面積，在環(huán)境治理方面也極具發(fā)展和應(yīng)用前景，是一種性能優(yōu)良的環(huán)境功能材料。針鐵礦能穩(wěn)定存在于酸性土壤中，通過(guò)其與污染物之間的遷移擴(kuò)散、吸附解吸、沉淀溶解、氧化還原等界面反應(yīng)，能顯著影響所在環(huán)境中污染物的地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程，從而影響污染物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化能力及毒理生態(tài)效應(yīng)。

天然針鐵礦對(duì)重金屬和有機(jī)污染物的吸附能力較為有限。與黏土礦物類似，目前已經(jīng)有不少學(xué)者開(kāi)始聚焦于針鐵礦的改性，以提高其對(duì)特定污染物的去除能力。然而無(wú)論是優(yōu)化針鐵礦制備條件，還是在制備過(guò)程中負(fù)載/參雜特定化學(xué)物質(zhì)，目前改性后所提升的去除污染物的能力依然還不夠理想。

表面活性劑常用來(lái)對(duì)某些吸附劑進(jìn)行改性，其不僅能使反應(yīng)體系的界面狀態(tài)發(fā)生變化，還能豐富原有吸附劑的表面官能團(tuán)，故往往能提高一些吸附劑的吸附能力。表面活性劑種類繁多，不同表面活性劑具有不同的化學(xué)性質(zhì)，但是在針鐵礦制備的過(guò)程中，加入表面活性劑進(jìn)行改性的方式也尚不多見(jiàn)。

張晉華等[張晉華，朱曉萌，徐寸發(fā)等，一種合成表面活性劑改性的針鐵礦的方法，2014]在制備針鐵礦過(guò)程中加入了十二烷基硫酸鈉(C₁₂H₂₅NaO₄S)溶液，合成的產(chǎn)物對(duì)水中有機(jī)污染物的吸附效率有一定的提高。但是關(guān)于對(duì)重金屬吸附的相關(guān)復(fù)合材料，目前還尚未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種負(fù)載表面活性劑的針鐵礦材料及其制備方法。

本發(fā)明的目的是提供一種負(fù)載表面活性劑的針鐵礦的制備方法。

本發(fā)明的目的至少通過(guò)如下技術(shù)方案之一實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明提供的負(fù)載表面活性劑的針鐵礦材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將表面活性劑加入溶劑中，混合均勻，得到表面活性劑溶液；將所述活性劑溶液與三價(jià)鐵溶液混合，攪拌均勻，得到混合溶液；

(2)調(diào)節(jié)步驟(1)所述混合溶液pH值為12.0-13.0，轉(zhuǎn)移到聚乙烯塑料瓶中，蓋口后升溫進(jìn)行陳化處理(在烘箱中靜置陳化)，離心取沉淀，洗滌，干燥，研磨成粉，過(guò)篩，得到所述負(fù)載了表面活性劑的針鐵礦材料。

進(jìn)一步地，步驟(1)所述表面活性劑為陰離子型聚丙烯酰胺。

進(jìn)一步地，步驟(1)所述溶劑為去離子水；所述表面活性劑溶液的濃度為8.0-12.0g/L。

進(jìn)一步地，步驟(1)所述三價(jià)鐵溶液為Fe(NO₃)₃·9H₂O溶液，所述三價(jià)鐵溶液的濃度為0.9-1.1mol/L。

進(jìn)一步地，步驟(1)所述表面活性劑溶液與三價(jià)鐵溶液的體積比為1:4-1:6。

優(yōu)選地，步驟(1)所述攪拌的時(shí)間為10min。