[發明專利]一種有機物-重金屬復合污染土壤的鐵碳基修復材料及其制備方法和使用方法

在審

• 申請號: 202210683824.8
• 申請日: 2022-06-16
• 公開（公告）號: CN115011352A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 毛戰坡;曹永生;畢學;劉鵠;馬慶朋;周燕;楊凱;武金發
• 申請（專利權）人: 中電建生態環境集團有限公司;北京潤鳴環境科技有限公司
• 主分類號: C09K17/02
• 分類號: C09K17/02;C09K17/08;C09K17/40;B09C1/08
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 邊人洲

1.一種有機物-重金屬復合污染土壤的鐵碳基修復材料，其特征在于，所述鐵碳基修復材料包括以下組分：鐵碳基復合材料、pH調節劑、氧化劑和吸附輔助劑；

所述鐵碳基復合材料包括生物炭-納米零價鐵復合材料和鐵基氧化物-水熱碳復合材料。

2.根據權利要求1所述的修復材料，其特征在于，所述生物炭-納米零價鐵復合材料的制備過程包括：將生物炭和納米零價鐵攪拌混合，得到所述生物炭-納米零價鐵復合材料；

優選地，所述生物炭和納米零價鐵的質量比為1：(1～3)；

優選地，所述攪拌的轉速為200～800r/min；

優選地，所述混合的時間為8～12h；

優選地，所述生物炭的制備方法包括：將竹和/或椰殼在600～650℃下煅燒1.5～2h，研磨后得到所述生物炭；

優選地，所述研磨后的粒徑為200～300nm；

優選地，所述納米零價鐵的制備方法包括：將亞鐵鹽、分散劑與溶劑混合，然后加入還原劑，得到所述納米零價鐵；

優選地，所述分散劑包括聚乙烯吡咯烷酮；

優選地，所述還原劑包括硼氫化鈉和/或水合肼；

優選地，所述亞鐵鹽與分散劑的質量比為1:(2～20)；

優選地，所述亞鐵鹽與還原劑的摩爾比為1:(2～6)。

3.根據權利要求1或2所述的修復材料，其特征在于，所述鐵基氧化物-水熱碳復合材料包括鐵氧化物-水熱碳復合材料和/或鐵鋅氧化物-水熱碳復合材料；

優選地，所述鐵氧化物-水熱碳復合材料的制備過程包括：將三價鐵鹽與葡萄糖混合，調節pH后進行熱陳化處理；

優選地，所述鐵氧化物-水熱碳復合材料中的鐵和碳元素的摩爾比為1：(1～6)；

優選地，所述混合的時間為0.5-1h；

優選地，所述調節pH為將pH調節至2～8；

優選地，所述熱陳化的溫度為160～180℃；

優選地，所述熱陳化的時間為8～12h。

4.根據權利要求3所述的修復材料，其特征在于，所述鐵鋅氧化物-水熱碳復合材料的制備過程包括：將三價鐵鹽、鋅鹽與葡萄糖混合，調節pH后進行熱陳化處理；

優選地，所述鐵鋅氧化物-水熱碳復合材料中的鐵、鋅和碳元素的摩爾比為1：0.5：(1～6)；

優選地，所述混合的時間為0.5-1h；

優選地，所述調節pH為將pH調節11～13；

優選地，所述熱陳化的溫度為120～160℃；

優選地，所述熱陳化的時間為8～12h。

5.根據權利要求1-4任一項所述的修復材料，其特征在于，所述pH調節劑包括酸性調節劑和/或堿性調節劑；

優選地，所述酸性調節劑包括檸檬酸、蘋果酸或草酸中的任意一種或至少兩種組合；

優選地，所述堿性調節劑包括氧化鈣、氧化鎂、貝殼粉或硫化鈉中的任意一種或至少兩種組合；

優選地，所述氧化劑包括硫代硫酸鈉、次氯酸鈉或過氧化氫中的任意一種或至少兩種組合，優選為硫代硫酸鈉；

優選地，所述吸附輔助劑包括沸石、海泡石和蒙脫土中的任意一種或至少兩種組合，優選為蒙脫土；

優選地，所述蒙脫土包括酸改性蒙脫土；

優選地，所述吸附輔助劑的粒徑為200～250目。

6.根據權利要求1-5任一項所述的修復材料，其特征在于，所述鐵碳基復合材料還包括鐵羥基氧化物-水熱碳和/或生物炭復合材料；

優選地，所述鐵羥基氧化物-水熱碳和/或生物炭復合材料中的鐵和碳元素的摩爾比為3：(2～5)；

優選地，所述鐵羥基氧化物-水熱碳和/或生物炭復合材料的制備過程包括：將鐵羥基氧化物與水熱碳和/或生物炭攪拌混合，得到所述鐵羥基氧化物-水熱碳和/或生物炭復合材料；

優選地，所述攪拌的轉速為200～800r/min；

優選地，所述水熱碳的制備方法包括：將葡萄糖和溶劑混合，調節pH后進行水熱反應；

優選地，所述pH為將pH調節至1.5～3或10～12；

優選地，所述水熱反應的溫度為160～180℃；

優選地，所述水熱反應的時間為4～8h。