用于原位修复地下水污染的多孔硅包覆零价铁材料的制法制造技术

本发明专利技术涉及一种用于原位修复地下水污染的多孔硅包覆零价铁材料的制法，属于纳米及环境修复新材料领域。在乙醇、水和正硅酸乙酯的混合溶液中加入三氯化铁，混合均匀后滴加硼氢化钾或硼氢化钠与氢氧化钠的混合溶液，反应结束后磁性分离、洗涤、真空干燥。制备过程在惰性气体保护下进行。所制备的多孔硅包覆零价铁材料的比表面积大且颗粒尺寸在胶体颗粒迁移通过含水层多孔介质的最佳尺寸范围（0.1~1µm）内，相比未包覆的零价铁，其活性和在含水层多孔介质中的迁移能力都得到了极大地提高，克服了纳米铁的活性易被地下水化学成分削弱的缺点，降低了二次污染和由铁离子溶脱所造成的生态毒性，可用于原位修复地下水污染。

【技术实现步骤摘要】
用于原位修复地下水污染的多孔硅包覆零价铁材料的制法
本专利技术涉及纳米及环境修复新材料领域，特别涉及一种用于原位修复地下水污染的多孔硅包覆零价铁材料的制法。
技术介绍
纳米铁作为一种新型的环境修复材料，具有较高的比表面积和反应活性，能处理多种环境污染物，成为了国内外研究和应用的热点。同时，纳米级的颗粒尺寸（50~100nm）使其可以直接被注入到污染含水层中进行污染物的降解，在原位修复地下水污染中具有较大的应用潜力。相比于地下水异位修复来说，原位修复不需要开挖沟槽，具有经济、环保、容易操作等优点。但是纳米铁容易氧化和团聚，这会降低其反应活性和其在含水层中的迁移能力。根据Tufenkji-Elimelech模型预测，多孔介质中颗粒迁移的最佳尺寸范围为0.1~1μm，而团聚后的纳米铁通常会成为微米甚至毫米级的絮状体，导致纳米铁浆液从注入井向下游的最大迁移距离仅为几厘米，严重限制其在实际场地中的应用。因此，需要对纳米铁进行改性来提高其抗氧化和团聚的能力，同时增强纳米铁对污染物的降解效果和在地下含水层的迁移能力。常见的改性试剂通常有自然或人工合成的聚合物和表面活性剂，如羧甲基纤维素、壳聚糖、淀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于原位修复地下水污染的多孔硅包覆零价铁材料的制法，其特征在于：包括以下步骤：步骤（1）在体积比为1:1~1:3的水与无水乙醇的混合溶液中加入正硅酸乙酯，搅拌均匀后再加入三氯化铁，持续搅拌5~15 min；步骤（2）配制硼氢化钾或硼氢化钠与氢氧化钠的混合溶液，并以1~6 mL/min的速度滴加到步骤（1）制得的溶液中，边滴加边搅拌，滴加结束后继续搅拌0.5~3h，整个反应过程在惰性气体保护下进行，所得黑色固体利用磁性分离，然后用乙醇和水的混合溶液洗去未反应的正硅酸乙酯和过量的硼氢化物，最后经35~65 ℃真空干燥18~36 h或冷冻干燥18~36 h即得多孔硅包覆的零价铁材料。

【技术特征摘要】
1.一种用于原位修复地下水污染的多孔硅包覆零价铁材料的制法，其特征在于：包括以下步骤：步骤（1）在体积比为1:1~1:3的水与无水乙醇的混合溶液中加入正硅酸乙酯，搅拌均匀后再加入三氯化铁，持续搅拌5~15min；步骤（2）配制硼氢化钾或硼氢化钠与氢氧化钠的混合溶液，并以1~6mL/min的速度滴加到步骤（1）制得的溶液中，边滴加边搅拌，滴加结束后继续搅拌0.5~3h，整个反应过程在惰性气体保护下进行，所得黑色固体利用磁性分离，然后用乙醇和水的混合溶液洗去未反应的正硅酸乙酯和过量的硼氢化物，最后经35~65℃真空干燥18~36h或冷冻干燥18~36h即得多孔硅包覆的零价铁材料。2.根据权利要求1所述的用于原位修复地下水污染的多孔硅包覆零价铁材料的制法，其特征在于：步骤（1）中所述的水与无水乙醇的混合溶液的用量为100~150mL，以每加入1mmolFe3+计。3.根据权利要求1所述的用于原位修复地下水污染的多孔硅包覆零价铁材料的制法，其特征在于：步骤（1）中所述的正硅酸乙酯的加入量为0.3~0.7mL，以每加入1mmolFe3+计。4.根据权利要求1所述的用于原位修复地下水污染的多孔硅包覆零价铁材料的制法，其特征在于：步骤（2）所述的硼氢化钾或硼氢化钠的...

【专利技术属性】
技术研发人员：董军，鹿豪杰，夏添，张梦玥，张瀚元，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22