一种碳基零价铁材料的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种碳基零价铁材料的制备方法及其应用。这种碳基零价铁材料包括载体和负载物，载体为三聚氰胺泡沫碳或聚氨酯泡沫碳，负载物为零价铁。这种材料的制备方法包括以下步骤：1)将三聚氰胺泡沫或聚氨酯泡沫进行碳化，得到泡沫碳；2)将泡沫碳浸渍铁盐溶液，然后进行还原反应可得。同时还公开了该材料在污水脱氮中的应用。本发明专利技术采用商业化泡沫塑料作为前驱体高温碳化制备泡沫碳材料，并以此碳材料作为零价铁的负载材料。此材料具有空间三维结构，且质量超轻，孔隙率高，电子传导性好，有利于零价铁附着，反应过程中有利于电子传导，在水处理过程中处理效率高，可作为生物反应池填料使用，充分利用零价铁及生物法水处理优势。

Preparation and application of a carbon based zero valent iron material

【技术实现步骤摘要】
一种碳基零价铁材料的制备方法及其应用
本专利技术涉及污水处理
，特别是涉及一种碳基零价铁材料的制备方法及其应用。
技术介绍
硝态氮污染是世界上最严重的环境污染问题之一。当前主流污水处理工艺中，硝态氮的去除主要依赖反硝化工艺的微生物的代谢，硝态氮到N2的转化过程由系列的电子转移步骤构成，需要电子供体以维持反硝化脱氮效率。零价铁电负性低，还原能力强价格低廉、来源丰富、环境相容性好，在降解、去除环境中有机和无机污染物方面已引起广泛关注。早在上世纪九十年代初，欧美等发达国家已通过建立零价铁为填充物的可渗透反应墙来修复地下水，目前已经达到示范应用阶段。然而，此反应虽然去除了硝态氮，但其含氮产物铵态氮同样是污染物，背离了水处理的预期目标。对于零价铁与硝酸根反应，热力学上更为有利的产物是N2，也是我们期望的环境友好、无需二次处理的可直接排放的终产物。现有零价铁制备方法有高温还原，球磨法，硼氢化钠湿法还原，负载材料一般有瓷球，硅藻土等矿物和活性炭，生物碳等。有研究者尝试通过零价铁改性，反应条件优化，与沸石、活性炭等物料混合等方式减少或避免本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳基零价铁材料，其特征在于：包括载体和负载物；所述的载体为三聚氰胺泡沫碳或聚氨酯泡沫碳；所述的负载物为零价铁。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳基零价铁材料，其特征在于：包括载体和负载物；所述的载体为三聚氰胺泡沫碳或聚氨酯泡沫碳；所述的负载物为零价铁。


2.根据权利要求1所述的碳基零价铁材料，其特征在于：所述负载物的负载量为载体质量的5％～50％。


3.一种权利要求1所述碳基零价铁材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将三聚氰胺泡沫或聚氨酯泡沫进行碳化，得到泡沫碳；
2)将泡沫碳浸渍铁盐溶液，然后将浸渍铁盐的泡沫碳材料进行还原反应，得到碳基零价铁材料。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，碳化的反应条件如下：升温速率为3℃/min～6℃/min；碳化终温为500℃～1000℃；在碳化终温维持的时间为0.5h...

【专利技术属性】
技术研发人员：王川，丁泉月，尹兰燕，阮锋，王平山，苏培洋，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东;44