一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料及其制备方法和应用。所述方法包括如下步骤：先配置强碱和强还原剂混合液和铁盐溶液，随后将强碱和强还原剂混合液加入到铁盐溶液中，并持续搅拌均匀，获得纳米零价铁(Fe0)悬浊液，再将纳米零价铁悬浊液加热至80℃，保持恒温并持续搅拌，待充分反应后，得到黑色固体颗粒，利用磁选法分离生成黑色固体颗粒，最后用去离子水洗涤三遍，低温鼓风干燥，得到纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料。本发明专利技术所制备的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料可高效的活化过硫酸盐降解水中有机污染物菲，较好的解决纳米零价铁在实际应用中易被氧化，活化性能难以保持等问题。同时，与现有技术相比，本发明专利技术所述的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料制备方法具有新颖独特，所需原材料易得，工艺简单，成本低廉等优点。此外，本发明专利技术制备的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料具有良好的经济效益和环境效益。有良好的经济效益和环境效益。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料及其制备方法和用途


[0001]本专利技术属于环境复合材料领域，具体涉及一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]随着工业化和城市化的快速推进，每年排入环境中的化合物种类和数量日益增多，所造成的环境污染问题不容忽视，其中持久性有机污染物具有高毒性、高生物富集性和难降解等特点，严重威胁生态安全和公众健康，因此，急需开发一种高效、低成本且绿色环保的治理技术。
[0003]近年来，基于硫酸根自由基的高级氧化技术作为一种新兴的原位化学氧化修复技术以其对有机污染物的高效降解能力和高适应性等特点而受到了广泛的关注。通过紫外光激发、高温热激活、碱活化以及过渡金属活化等方式均能有效活化过硫酸盐产生强氧化能力的硫酸根自由基(SO4·
ˉ
)，从而氧化降解有机污染物。铁基非均相活化剂具有来源广泛、廉价易得、环境友好且易于分离回收等优势，而被广泛用于过硫酸盐的活化。其中，纳米零价铁粒径小，比表面积大，反应活性高，能高效活化过硫酸盐，降解难降解有机污染物。但纳米零价铁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将强碱、强还原剂溶解于超纯水，充分混匀得到强碱和强还原剂混合液，将铁盐溶解于超纯水得到铁盐溶液，然后将强碱和强还原剂混合液逐滴加入到铁盐溶液中，搅拌均匀得到纳米零价铁(Fe0)悬浊液；(2)将纳米零价铁悬浊液加热到60
‑
90℃，保持恒温并持续搅拌，待充分反应后，得到黑色固体颗粒；(3)利用磁选法分离生成黑色固体颗粒，用去离子水洗涤三遍，低温45
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65℃下鼓风干燥12小时，得到纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料。2.根据权利要求1所述的一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的制备方法，其特征在于，所述铁盐为亚铁盐或三价铁盐。其中，亚铁盐为氯化亚铁、硝酸亚铁或硫酸亚铁；三价铁盐为硝酸铁、硫酸铁、氯化铁或醋酸铁。3.根据权利要求1所述的一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的制备方法，其特征在于，所述铁盐为硫酸亚铁。4.根据权利要求1所述的一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的制备方法，其特征在于，所述强还原剂为硼氢化钾或硼氢化钠。5.根据权利要求1所述的一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的制备方法，其特征在于，所述强还原剂为硼氢化钠。6.根据权利要求1所述的一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的制备方法，其特征在于，所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。7.根据权利要求1所述的一种纳米Fe0@F...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡超，钟雅琪，廖用开，曹鸿健，朱永官，
申请(专利权)人：中国科学院城市环境研究所，
类型：发明
国别省市：