本发明专利技术提供的一种修复重金属污染土壤的复合材料的制备方法，成功合成了可以用于高效修复农田土壤重金属Cd的复合材料，对重金属Cd有更高的吸附量，更持久的钝化效果；并且所用材料廉价易得，有利于土壤重金属钝化修复在我国受污染的地区大面积推广应用；复合材料中的主吸附官能团巯基(—HS)、氨基及插层的DTPA可以高效络合重金属离子，并生成稳定的络合物，对污染土壤重金属的钝化修复可以达到较理想的效果；复合材料密度适中、颗粒较细，混合在土壤中较为均匀，增强了其适用性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境工程
，尤其是涉及一种修复重金属污染土壤的复合材料的制备方法及产品。
技术介绍
随着工业化和城市化的飞速发展，土壤重金属污染已成引起了人类的高度重视。我国大部分耕地受Cd、As、Pb、Hg、Zn等重金属污染十分严重。它不但对生态环境产生危害，影响生物生长和发育，而且还可以通过食物链进入人体，危害到人类的生存和健康。镉米、砷毒、血铅等重金属污染危害近年来常见诸报道,“水俣病”和“骨痛病”被查明分别由重金属Hg和Cd污染引起，重金属污染问题引起了世界各国的普遍关注。关于土壤重金属Cd污染修复方法有很多种，大体包括物理修复法、化学修复法及生物修复法。化学修复法中的钝化修复具有原位、简单、易操作等优点。但一直以来始终没有找到良好的土壤重金属钝化修复化学材料。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种修复重金属Cd污染土壤的复合材料的制备方法及产品，以提供一种具有广普性、能够高效修复土壤重金属污染的复合材料。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种修复重金属污染土壤的复合材料的制备方法，DTPA插层水滑石的合成步骤为：(1)将MgCl2·6H2O及AlCl3·6H2O溶于水中，搅拌得到混合物；(2)向混合物中加入氨水，充分搅拌后静置一段时间；(3)向静置后的体系中加入二乙基三胺五乙酸，搅拌，老化；(4)将(3)步得到的样品冷冻干燥，得到DTPA插层水滑石纳米级颗粒。步骤(1)中水为去离子水，MgCl2·6H2O与去离子水的重量比为1:30-40，AlCl3·6H2O与去离子水的重量比为1:15-20，在500-1000转/分的条件下搅拌5-10min。步骤(2)中氨水与步骤(1)步中去离子水的重量比为1:20-40，在200-700转/分的条件下搅拌1-5min后，静置10-20min。步骤(3)中二乙基三胺五乙酸与步骤(1)步中去离子水的重量比为1:20-25，在500-1000转/分条件下搅拌15-20min，老化60-80min。步骤(4)中将(3)步得到的样品在(-50℃)-(-60℃)条件下冷冻干燥20-25h得到DTPA插层水滑石纳米级颗粒。将巯基修饰海泡石、氨基修饰凹凸棒粘土及权利要求1-5任一项所述的DTPA插层水滑石混合。巯基修饰海泡石、氨基修饰凹凸棒粘土及DTPA插层水滑石的重量比为(2-4)：(2-3)：1。所述巯基修饰海泡石的合成步骤为:(1)将天然海泡石分散于去离子水中，天然海泡石与去离子水的重量比为1:5，在1000转/分的条件下搅拌7min，形成海泡石悬浊液；(2)将海泡石悬浊液置于分散机上，在10000转/分的条件下搅拌23min，形成海泡石胶体；(3)在8000转/分的搅拌条件下向海泡石胶体中加入巯丙基三甲氧基硅烷，步骤(1)中天然海泡石与巯丙基三甲氧基硅烷的重量比为330:29，搅拌5min后，将搅拌速度调整为10000转/分，继续搅拌12min，形成海泡石凝胶体；(4)将海泡石凝胶体在70℃条件下恒温静置40h，从海泡石凝胶体中取出胶体海泡石，在65℃条件下烘干，研磨后得到巯基修饰海泡石。所述氨基修饰凹凸棒粘土的合成步骤为：(1)将凹凸棒粘土分散于浓度为2％的十六烷基三甲基溴化铵的水溶液中，凹凸棒粘土与十六烷基三甲基溴化铵的重量比1:3，形成凹凸棒粘土悬浊液；(2)将凹凸棒粘土悬浊液静置24h后，置于分散机上，以1700转/分的速度搅拌12min，得到凹凸棒粘土胶体；(3)在1000转/分的条件下，向凹凸棒粘土凝胶中加入氨丙基三乙氧基硅烷，步骤(1)中凹凸棒粘土与氨丙基三乙氧基硅烷的重量比为330:21，继续在1500-2000转/分的条件下搅拌15min，形成凹凸棒粘土凝胶体；(4)将凹凸棒粘土凝胶体在30℃条件下自然风干即可，研磨，得到氨基修饰凹凸棒粘土颗粒。相对于现有技术，本专利技术所述的一种修复重金属污染土壤的复合材料具有以下优势：本专利技术提供的一种修复重金属污染土壤的复合材料的制备方法，成功合成了可以用于高效修复农田土壤重金属Cd的复合材料，对重金属Cd有更高的吸附量，更持久的钝化效果；并且所用材料廉价易得，有利于土壤重金属钝化修复在我国受污染的地区大面积推广应用；复合材料中的主吸附官能团巯基(—HS)、氨基及插层的DTPA可以高效络合重金属离子，并生成稳定的络合物，对污染土壤重金属的钝化修复可以达到较理想的效果；复合材料密度适中、颗粒较细，混合在土壤中较为均匀，增强了其适用性。具体实施方式除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本专利技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下面结合实施例来详细说明本专利技术。实施例1：DTPA插层水滑石的合成步骤为：(1)将75份MgCl2·6H2O及150份AlCl3·6H2O溶于3000份水中，在500转/分的条件下搅拌10min得到混合物。(2)向混合物中加入75份氨水，在200转/分的条件下搅拌5min后，静置10min。(3)向静置后的体系中加入120份二乙基三胺五乙酸，在500转/分条件下搅拌20min，老化60min。(4)将(3)步得到的样品在-60℃条件下冷冻干燥30h，得到DTPA插层水滑石纳米级颗粒。实施例2：DTPA插层水滑石的合成步骤为：(1)将80份MgCl2·6H2O及160份AlCl3·6H2O溶于3000份水中，在650转/分的条件下搅拌8.5min得到混合物。(2)向混合物中加入90份氨水，在350转/分的条件下搅拌4min后，静置12.5min。(3)向静置后的体系中加入125份二乙基三胺五乙酸，在650转/分条件下搅拌18.5min，老化65min。(4)将(3)步得到的样品在-57℃条件下冷冻干燥27h，得到DTPA插层水滑石纳米级颗粒。实施例3：DTPA插层水滑石的合成步骤为：(1)将85.7份MgCl2·6H2O及166.7份AlCl3·6H2O溶于3000份水中，在800转/分的条件下搅拌7min得到混合物。(2)向混合物中加入100份氨水，在500转/分的条件下搅拌2.5min后，静置15min。(3)向静置后的体系中加入130份二乙基三胺五乙酸，在800转/分条件下搅拌17min，老化70min。(4)将(3)步得到的样品在-55℃条件下冷冻干燥24h，得到DTPA插层水滑石纳米级颗粒。实施例4：DTPA插层水滑石的合成步骤为：(1)将90份MgCl2·6H2O及180份AlCl3·6H2O溶于3000份水中，在900转/分的条件下搅拌6min得到混合物。(2)向混合物中加入130份氨水，在600转/分的条件下搅拌2min后，静置17.5min。(3)向静置后的体系中加入140份二乙基三胺五乙酸，在900转/分条件下搅拌16.5min，老化75min。(4)将(3)步得到的样品在-53℃条件下冷冻干燥22h，得到DTPA插层水滑石纳米级颗粒。实施例5：DTPA插层水滑石的合成步骤为：(1)将100份MgCl2·6H2O及200份AlCl3·6H2O溶于3000份水中，在1000转/分的条件下搅拌5m本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种修复重金属污染土壤的复合材料的制备方法，其特征在于：DTPA插层水滑石的合成步骤为：(1)将MgCl2·6H2O及AlCl3·6H2O溶于水中，搅拌得到混合物；(2)向混合物中加入氨水，充分搅拌后静置一段时间；(3)向静置后的体系中加入二乙基三胺五乙酸，搅拌，老化；(4)将(3)步得到的样品冷冻干燥，得到DTPA插层水滑石纳米级颗粒。
【技术特征摘要】
1.一种修复重金属污染土壤的复合材料的制备方法，其特征在于：DTPA插层水滑石的合成步骤为：(1)将MgCl2·6H2O及AlCl3·6H2O溶于水中，搅拌得到混合物；(2)向混合物中加入氨水，充分搅拌后静置一段时间；(3)向静置后的体系中加入二乙基三胺五乙酸，搅拌，老化；(4)将(3)步得到的样品冷冻干燥，得到DTPA插层水滑石纳米级颗粒。2.根据权利要求1所述的一种修复重金属污染土壤的复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中水为去离子水，MgCl2·6H2O与去离子水的重量比为1:30-40，AlCl3·6H2O与去离子水的重量比为1:15-20，在500-1000转/分的条件下搅拌5-10min。3.根据权利要求1所述的一种修复重金属污染土壤的复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中氨水与步骤(1)步中去离子水的重量比为1:20-40，在200-700转/分的条件下搅拌1-5min后，静置10-20min。4.根据权利要求1所述的一种修复重金属污染土壤的复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中二乙基三胺五乙酸与步骤(1)步中去离子水的重量比为1:20-25，在500-1000转/分条件下搅拌15-20min，老化60-80min。5.根据权利要求1所述的一种修复重金属污染土壤的复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中将(3)步得到的样品在(-50℃)-(-60℃)条件下冷冻干燥20-25h得到DTPA插层水滑石纳米级颗粒。6.一种修复重金属污染土壤的复合材料的制备方法，其特征在于：将巯基修饰海泡石、氨基修饰凹凸棒粘土及权利要求1-5任一项所述的DTPA插层水滑石混合。7.根据权利要求6所述的一种修复重金属污染土壤的复合材料的制备方法，其特征在于：巯基修饰海泡石、氨基修饰凹凸棒粘土及DTPA插层...
【专利技术属性】
技术研发人员：于洋，宋志廷，
申请(专利权)人：天津天润益康环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12
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