一种具有土壤修复功能的纳米碳组合材料及土壤改良方法技术

本发明专利技术涉及土壤修复技术领域，具体公开了一种具有土壤修复功能的纳米碳组合材料及土壤改良方法。该具有土壤修复功能的纳米碳组合材料，包含如下重量份的组分：硅藻土50～70份；污水处理回收碳材料20～30份；碳纳米管5～10份；氢氧化钙5～10份。本发明专利技术所述的纳米碳组合材料具有优异的重金属去除能力；另外，由于污水处理回收碳材料吸附了水产养殖污水中的成分，所述的纳米碳组合材料用于土壤中还可以增加土壤的肥力。

A nano carbon composite material with soil remediation function and soil improvement method

【技术实现步骤摘要】
一种具有土壤修复功能的纳米碳组合材料及土壤改良方法
本专利技术涉及土壤修复
，具体涉及一种具有土壤修复功能的纳米碳组合材料及土壤改良方法。
技术介绍
土壤修复是指使用修复技术使得遭受污染的土壤恢复正常；随着工业化的加快，不规范的污水污泥的排放，都会造成严重的土壤污染。重金属污染是土壤污染的其中一类；尤其是重金属都具有较高的毒性，排放到土壤中不能被土壤降解，一般很难清除。当在被重金属污染的土壤中种植农作物后，重金属会转移至农作物中，进而被人体吸收，影响人类健康。常见的重金属镉和铅容易别农作物吸收，进而危害人们身体健康。在土壤修复技术中，在被污染的土壤中加入土壤修复剂是常用的修复方式。但现有效果较好的土壤修复剂均加入了大量的纳米碳材料；众所周知，纳米碳材料价格较贵，从而导致了土壤处理成本较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种具有土壤修复功能的纳米碳组合材料；所述的具有土壤修复功能的纳米碳组合材料采用了污水处理回收碳材料，合理利用了污水处理后的废料，在一定程度上降低了原料成本；同时，该纳米碳组合材料具有优异的重金属修复能力。本专利技术所要解决的上述技术问题，通过以下技术方案予以实现：一种具有土壤修复功能的纳米碳组合材料，包含如下重量份的组分：硅藻土50～70份；污水处理回收碳材料20～30份；碳纳米管5～10份；氢氧化钙5～10份。优选地，所述的具有土壤修复功能的纳米碳组合材料，包含如下重量份的组分：硅藻土60～70份；污水处理回收碳材料25～30份；碳纳米管8～10份；氢氧化钙8～10份。优选地，所述的具有土壤修复功能的纳米碳组合材料，包含如下重量份的组分：硅藻土60份；污水处理回收碳材料25份；碳纳米管8份；氢氧化钙8份。优选地，所述的污水处理回收碳材料是指，将碳材料用于处理污水后回收的碳材料。优选地，所述的污水为高密度水产养殖污水。优选地，所述的碳材料通过如下方法制备得到：(1)将膨润土和海泡石混合后置于浓酸中浸泡8～15h，然后用水洗涤至中性得膨润土-海泡石混合物；(2)将油脂与三聚氰胺、海藻糖以及表面活性剂混合，得油脂混合物；(3)在有机溶剂中加入膨润土-海泡石混合物以及油脂混合物，搅拌均匀后浓缩去除有机溶剂，得膨润土-海泡石-油脂混合物；(4)将膨润土-海泡石-油脂混合物在氮气保护下；以3～5℃/min的升温速度升温至400～500℃，保温1～2h，再以3～5℃/min的升温速度升温至900～1100℃，保温2～3h，降温后将产物进行洗涤、干燥，即得所述的高密度水产养殖污水净化材料。进一步优选地，步骤(1)中膨润土和海泡石的质量用量比为1～3：1～3；步骤(2)中油脂与三聚氰胺、海藻糖以及表面活性剂的质量用量比为20～30：3～5：3～5：1～3；步骤(3)中有机溶剂、膨润土-海泡石混合物以及油脂混合物的用量比为20～30mL：1～3g：1～3g。优选地，所述的碳材料是指将粘胶基活性碳纤维用于处理污水后回收的粘胶基活性碳纤维。本专利技术还提供了一种土壤改良方法，包括如下步骤：在待修复的土壤加入权利要求1～7任一项所述的纳米碳组合材料，混合均匀后加水，放置30～60d即得改良后的土壤。优选地，纳米碳组合材料的用量为土壤质量的0.1～1％。优选地，加水保持土壤含水量为20～30％。有益效果：本专利技术提供了一种全新的具有土壤修复功能的纳米碳组合材料，所述的纳米碳组合材料采用了污水处理回收碳材料取代了部分碳纳米管材料，降低了土壤修复的成本；专利技术人研究发现，采用本专利技术所述的污水处理回收碳材料与碳纳米管搭配使用，具有优异的重金属去除能力；尤其是对铅和镉的去除能力。另外，由于污水处理回收碳材料吸附了水产养殖污水中的成分，其用于土壤中还可以增加土壤的肥力。具体实施方式以下结合具体实施例来进一步解释本专利技术，但实施例对本专利技术不做任何形式的限定。实施例1具有土壤修复功能的纳米碳组合材料的制备按重量份称取硅藻土60份、污水处理回收碳材料25份、碳纳米管8份以及氢氧化钙8份，混合均匀后即得所述的具有土壤修复功能的纳米碳组合材料。所述的污水处理回收碳材料是指将碳材料用于处理高密度水产养殖污水后回收的碳材料；所述的碳材料通过如下方法制备得到：(1)将膨润土和海泡石按质量比1：1混合后置于浓硝酸中浸泡12h，然后用水洗涤至中性得膨润土-海泡石混合物；(2)将油脂(选用桐油)与三聚氰胺、海藻糖以及表面活性剂(选用乙醇月桂基磺化琥珀酸单酯二钠)按质量比25：4：4：2混合，得油脂混合物；(3)在有机溶剂(选用乙醇)中加入膨润土-海泡石混合物以及油脂混合物，搅拌均匀后浓缩去除有机溶剂，得膨润土-海泡石-油脂混合物；其中有机溶剂、膨润土-海泡石混合物以及油脂混合物的用量比为25mL：1g：1g；(4)将膨润土-海泡石-油脂混合物在氮气保护下；以4℃/min的升温速度升温至450℃，保温1.5h，再以4℃/min的升温速度升温至1000℃，保温2.5h，降温后将产物进行洗涤(先用1mol/L的盐酸洗涤，然后再用水洗涤)、干燥，即得碳材料。实施例2具有土壤修复功能的纳米碳组合材料的制备按重量份称取硅藻土50份、污水处理回收碳材料30份、碳纳米管10份以及氢氧化钙5份，混合均匀后即得所述的具有土壤修复功能的纳米碳组合材料。所述的污水处理回收碳材料是指将碳材料用于处理高密度水产养殖污水后回收的碳材料；所述的碳材料的制备方法同实施例1。实施例3具有土壤修复功能的纳米碳组合材料的制备按重量份称取硅藻土70份、污水处理回收碳材料20份、碳纳米管5份以及氢氧化钙10份，混合均匀后即得所述的具有土壤修复功能的纳米碳组合材料。所述的污水处理回收碳材料是指将碳材料用于处理高密度水产养殖污水后回收的碳材料；所述的碳材料的制备方法同实施例1。对比例1具有土壤修复功能的纳米碳组合材料的制备按重量份称取硅藻土60份、污水处理回收碳材料33份以及氢氧化钙8份，混合均匀后即得所述的具有土壤修复功能的纳米碳组合材料。所述的污水处理回收碳材料是指将碳材料用于处理高密度水产养殖污水后回收的碳材料；所述的碳材料的制备方法同实施例1。对比例1与实施例1的区别在于只采用污水处理回收碳材料，不采用碳纳米管。对比例2具有土壤修复功能的纳米碳组合材料的制备按重量份称取硅藻土60份、碳纳米管33份以及氢氧化钙8份，混合均匀后即得所述的具有土壤修复功能的纳米碳组合材料。对比例2与实施例1的区别在于只采碳纳米管，不采用污水处理回收碳材料。对比例3具有土壤修复功能的纳米碳组合材料的制备按重量份称取硅藻土60份、污水处理回收碳材料25份、碳纳米管8份以及氢氧化钙8份，混合均匀后即得所述的具有土壤修复功能的纳米碳组合材料。...

【技术保护点】
1.一种具有土壤修复功能的纳米碳组合材料，其特征在于，包含如下重量份的组分：/n硅藻土 50～70份；污水处理回收碳材料 20～30份；碳纳米管 5～10份；氢氧化钙 5～10份。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有土壤修复功能的纳米碳组合材料，其特征在于，包含如下重量份的组分：
硅藻土50～70份；污水处理回收碳材料20～30份；碳纳米管5～10份；氢氧化钙5～10份。


2.根据权利要求1所述的具有土壤修复功能的纳米碳组合材料，其特征在于，包含如下重量份的组分：
硅藻土60～70份；污水处理回收碳材料25～30份；碳纳米管8～10份；氢氧化钙8～10份。


3.根据权利要求1所述的具有土壤修复功能的纳米碳组合材料，其特征在于，包含如下重量份的组分：
硅藻土60份；污水处理回收碳材料25份；碳纳米管8份；氢氧化钙8份。


4.根据权利要求1所述的具有土壤修复功能的纳米碳组合材料，其特征在于，所述的污水处理回收碳材料是指将碳材料用于处理污水后回收的碳材料。


5.根据权利要求4所述的具有土壤修复功能的纳米碳组合材料，其特征在于，所述的污水为高密度水产养殖污水。


6.根据权利要求4所述的具有土壤修复功能的纳米碳组合材料，其特征在于，所述的碳材料通过如下方法制备得到：
(1)将膨润土和海泡石混合后置于浓酸中浸泡8～15h，然后用水洗涤至中性得膨润土-海泡石混合物；
(2)将油脂与三聚氰胺、海藻糖以及表面活性剂混合，得油脂混合物；
(3)在有机溶剂中加入膨...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍军，刘军，
申请(专利权)人：广东酌希投资控股有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44