一种用于重金属污染土壤原位钝化修复的纤维素基掺杂碳气凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术属于环境治理领域，提供了一种用于重金属污染土壤原位钝化修复的纤维素基掺杂碳气凝胶及其制备方法，具体从生物质原料中提取纤维素或利用回收纸纤维，以酸化后的纤维素为原料，以单宁、尿素或三聚氰胺为元素掺杂剂，经凝胶

【技术实现步骤摘要】
一种用于重金属污染土壤原位钝化修复的纤维素基掺杂碳气凝胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于环境保护领域，提供了一种用于重金属污染土壤原位钝化修复的纤维素基掺杂碳气凝胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]土壤污染对土壤环境和食品安全造成严重威胁，土壤污染物种类繁多，其中重金属污染最为严重。2014年《全国土壤污染状况调查公报》统计显示，重金属污染超标点位数占土壤污染全部超标点位的82.8％。因此，如何有效地修复重金属污染土壤成为我国土壤污染防治面临的首要任务。
[0003]对于重金属污染土壤的修复，具有操作简单、经济实用、见效快等优势的原位钝化技术应用最广泛，其原理是利用钝化剂，通过吸附、络合或(共)沉淀等方式，使固化剂与土壤重金属结合而降低其移动性。土壤重金属化学钝化修复的关键在于选择/制备合适的钝化材料。目前多种材料如黏土矿物、粉煤灰、磷基肥、腐殖酸、生物碳、金属氧化物等单一组分或复合的钝化材料都被用于重金属污染土壤修复中，但有的材料吸附容量较低，修复效果的稳定性和持久性不理想；有的制备工艺复杂，修复成本较高；还有的生物相容性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于土壤重金属钝化的纤维素基掺杂碳气凝胶，其特征在于：孔径为50
‑
500μm；比表面积为20.6
‑
154.8m2/g；表面Zeta电位为(
‑
38.4)
‑
(+7.3)mV；氮元素掺杂量为6.28
‑
32.63％，氧元素掺杂量为17.45
‑
59.84％，上述掺杂为单一元素掺杂。2.一种用于土壤重金属钝化的纤维素基掺杂碳气凝胶的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：(1)将生物质原料粉碎至20
‑
80目，先浸没在20
‑
90℃的酸性NaClO2溶液中，搅拌1
‑
3h脱除木质素，水洗中性后再浸没在20
‑
80℃的碱溶液中，搅拌1
‑
6h脱除半纤维素、淀粉和乳胶，水洗至中性得到纤维素；把纤维素加入到强氧化性酸水溶液中20
‑
60℃搅拌0.5
‑
4h，然后用去离子水洗涤至中性，干燥得到酸化纤维素；(2)将混合溶剂在
‑
20℃冰箱中预冷10
‑
60min后，加入酸化纤维素，冰水浴中超声分散30
‑
120min，得到纤维素分散液；上述纤维素分散液浓度为1
‑
12wt％；所述的混合溶剂是氢氧化钠：尿素：水质量比为7:12:81配制的混合溶剂；(3)向(2)制备的纤维素分散液中加入掺杂剂，冰水浴中超声混合10
‑
60min后，加入交联剂搅拌均匀，将混合液在20
‑
80℃下反应0.5
‑
3h制备得到纤维素基掺杂水凝胶；所述的掺杂剂为单宁、尿素或三聚氰胺中的一种，掺杂剂的质量为纤维素质量的2
‑
40％；交联剂是环氧乙烷、环氧丙烷、环氧氯丙烷、N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺、戊二醛、甲苯
‑
2，4
‑
二异氰酸酯中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云峰，崔大勇，赵新村，董静，周梦琦，李明毅，郄亮，李莉，王玲，
申请(专利权)人：山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队山东省第五地质矿产勘查院，
类型：发明
国别省市：