[發明專利]炭基修復材料用于銻砷污染土壤修復的應用及制備方法

有效

• 申請號: 202110831911.9
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113355096B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 吳松;斯敦峰;張恩澤;陳琳;吳昊天;周東美
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C09K17/02
• 分類號: C09K17/02;C09K101/00
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 劉婷

1.一種修復土壤銻砷污染的炭基修復材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：混合

將碳源和增孔劑按照質量比1：0.05~3混合，攪拌均勻，超聲振蕩浸漬3~6h，過濾并烘干，得到混合物；

所述增孔劑為碳酸鉀、碳酸鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氯化鋅、水蒸氣、二氧化碳或氨氣；

S2：熱解

將步驟S1得到的混合物在馬弗爐或管式爐中600~700℃條件進行加熱，并以5-20℃/min的增溫，持續加熱4~5h后將混合物取出；使混合物冷卻后研磨破碎至粒徑為0.05~0.1mm；得到待處理炭基修復材料粉末；

S3：酸洗

將步驟S2得到的待處理炭基修復材料放入質量分數為25~36%的鹽酸中，持續機械攪拌3~4h；過濾烘干；然后放入雙氧水中，在35~65℃條件下，持續攪拌1~3h；得到具有大的比表面積的炭基修復材料；

S4：磁化處理

將步驟S4得到的炭基修復材料與納米磁粉按照質量比4~5:1混合，機械研磨30~60min，研磨轉速120~190r/min；然后在溫度為50~60℃的去離子水中，磁力攪拌2~3h；過濾烘干得到磁化改性的炭基修復材料；

然后將所制備的炭基修復材料應用于農田土壤或礦山土壤進行銻砷污染修復，具體是將炭基修復材料按照0.2~5%的質量占比拌入銻砷污染的土壤中。

2.根據權利要求1所述的一種修復土壤銻砷污染的炭基修復材料的制備方法，其特征在于，步驟S1所述的碳源為生物質、生物質炭、活性炭、碳納米管和石墨烯中的一種或任意組合。

3.根據權利要求1所述的一種修復土壤銻砷污染的炭基修復材料的制備方法，其特征在于，步驟S1中將碳源和增孔劑按照質量比1：2.2混合；依次經過步驟S2熱解、步驟S3酸洗后；

將得到的炭基修復材料再次和增孔劑按照質量比1：0.03~0.06混合，然后再依次進行步驟S2熱解、步驟S3酸洗，最后進行步驟S5的磁化處理。

4.根據權利要求1所述的一種修復土壤銻砷污染的炭基修復材料的制備方法，其特征在于，在步驟S2熱解前先將混合物放入活化爐中，活化爐升溫至200~300℃后，通入水蒸氣，活化處理20~30min；

然后關停水蒸氣，在600~1000℃條件下高溫熱解4~8h，得到待處理炭基修復材料。

5.根據權利要求1所述的一種修復土壤銻砷污染的炭基修復材料的制備方法，其特征在于，步驟S3酸洗中的烘干溫度為80~130℃，烘干時間為3~5h。