一种用于治理土壤污染的土壤修复材料制造技术

本发明专利技术涉及一种用于治理土壤污染的光催化材料，第一步：称取摩尔比为1：2：4的Co盐、Fe盐和硫脲溶于丙三醇中，随后加入冰醋酸和掺杂剂锶盐在室温下搅拌直到溶液中的颗粒物完全溶解；将上述混合均匀的溶液转移至微波反应罐中进行微波加热反应；微波加热温度为100℃～180℃；加热时间为10～30min；反应结束后，分离产物，采用蒸馏水洗涤3遍，室温干燥，得到Sr

【技术实现步骤摘要】
一种用于治理土壤污染的土壤修复材料


[0001]本专利技术涉及土壤污染物处理领域，具体涉及一种土壤污染治理复合功能材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着工农业的不断发展和城市化的不断扩张，工业化进程中不可避免地会产生大量污染物。其中，重金属污染由于其毒性高、修复困难、滞留时间长等特点受到大家的广泛关注。重金属若扩散至地下水及土壤，严重影响人类生存环境以及人体健康。目前土壤中重金属污染的修复方法包括固定化法、淋洗法、洗土法、电动力学修复法、化学还原法、植物修复法、微生物修复法，土壤光催化降解是一种新型的土壤原位修复技术，在重金属污染土壤修复中具有广阔的前景。例如，专利文献CN112410037A公开了一种土壤污染治理复合功能材料的制备方法，其特征在于：秸秆粉碎后经碱浸泡，再经亚氯酸钠溶液浸泡处理后形成秸秆纤纤维/碳酸钙混合物在惰性气体保护下煅烧形成生物炭包裹氧化钙复合材料；将硝酸锰和硝酸铁混合成前驱体溶液，将上述复合材料浸渍于前驱体溶液，反复操作控制负载量，再经焙烧制备得到MnFeO/C@CaO催化材料。专利文献CN114890528A公开了一种修复Cr(
Ⅵ
)复合重金属污染地下水的生物炭负载铁基纳米改性材料及其制备方法和应用，所述材料包括对生物炭负载纳米零价铁进行改性，所述生物炭负载纳米零价铁通过碳热法制得。然而，现有的土壤光催化材料制备工艺复杂，价格高昂，光催化性能低，不利于产业化应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术主要解决的技术问题是提供一种结构稳定、催化性能优越的用于治理土壤污染的光催化材料以快速高效去除土壤的铅铜镉等重金属离子。
[0004]一种用于治理土壤污染的光催化材料，其特征在于，制备工艺如下：
[0005]第一步：称取摩尔比为1：2：4的Co盐、Fe盐和硫脲溶于丙三醇中，随后加入冰醋酸和掺杂剂锶盐在室温下搅拌直到溶液中的颗粒物完全溶解；将上述混合均匀的溶液转移至微波反应罐中进行微波加热反应；微波加热温度为100℃～180℃；加热时间为10～30min；反应结束后，分离产物，采用蒸馏水洗涤3遍，室温干燥，得到Sr
‑
CoFe2S4；
[0006]第二步：将粉末状的Sr
‑
CoFe2S4分散到乙二醇中超声混合均匀形成悬浮液，随后按照比例加入W盐和二乙醇胺，随后继续微波溶剂热反应，反应温度为150
‑
180摄氏度，反应时间为1
‑
2h，得到产物Sr
‑
CoFe2S4‑
WO3。
[0007]可选的，Co盐为硫酸钴、硝酸钴；
[0008]可选的，Fe盐为硝酸铁、硫酸铁；
[0009]可选的，Co盐、冰醋酸的摩尔比为1：(1
‑
2)；
[0010]可选的，Co盐、掺杂剂锶盐的摩尔比为1：(0.01
‑
0.15)；
[0011]可选的，W盐为硝酸钨、钨酸钠；
[0012]可选的，W盐和二乙醇胺的摩尔比为1：(1
‑
2)；
[0013]技术效果：(1)采用的微波溶剂热法，制备得到直径在2
‑
3微米的海胆状Sr
‑
CoFe2S4‑
WO3，提高吸附位点，通过将Sr掺入其晶格中，生成可控的氧空位，从而减少电子
‑
空穴复合，防止电子的捕获；(2)在WO3的溶剂热合成过程中加入二乙醇胺，利于其形成均匀纳米针包覆于Sr
‑
CoFe2S4外周，二者配合从而加速电子空穴对的分离并且增强光学性能；(3)合成方法简单、高效、环保，利于大规模生产。
附图说明
[0014]附图1为本申请海胆Sr
‑
CoFe2S4‑
WO3的扫描图。
具体实施方式
[0015]实施例1
[0016]第一步：称取摩尔比为1mmol：2mmol：4mmol的硫酸钴、硫酸铁和硫脲溶于30ml丙三醇中，随后加入1mmol冰醋酸和0.01mmol的掺杂剂硝酸锶，在室温下搅拌直到溶液中的颗粒物完全溶解；将上述混合均匀的溶液转移至微波反应罐中进行微波加热反应；微波加热温度130℃；加热时间为30min；反应结束后，分离产物，采用蒸馏水洗涤3遍，室温干燥，得到Sr
‑
CoFe2S4；
[0017]第二步：将Sr
‑
CoFe2S4分散到30ml乙二醇中超声混合均匀形成悬浮液，随后按照比例加入1mmol钨酸钠和1mmol二乙醇胺，随后继续微波溶剂热反应，反应温度为180摄氏度，反应时间为1h，得到产物Sr
‑
CoFe2S4‑
WO3。
[0018]实施例2
[0019]第一步：称取摩尔比为1mmol：2mmol：4mmol的硫酸钴、硫酸铁和硫脲溶于30ml丙三醇中，随后加入1mmol冰醋酸和0.02mmol的掺杂剂硝酸锶，在室温下搅拌直到溶液中的颗粒物完全溶解；将上述混合均匀的溶液转移至微波反应罐中进行微波加热反应；微波加热温度140℃；加热时间为30min；反应结束后，分离产物，采用蒸馏水洗涤3遍，室温干燥，得到Sr
‑
CoFe2S4；
[0020]第二步：将Sr
‑
CoFe2S4分散到30ml乙二醇中超声混合均匀形成悬浮液，随后按照比例加入1mmol钨酸钠和1.3mmol二乙醇胺，随后继续微波溶剂热反应，反应温度为180摄氏度，反应时间为1h，得到产物Sr
‑
CoFe2S4‑
WO3。
[0021]对比例1
[0022]直接采用实施例1制备的Sr
‑
CoFe2S4作为对比例1的光催化材料；
[0023]对比例2：
[0024]按照实施例1的方法制备WO3，并未引入Sr
‑
CoFe2S4。
[0025]对比例3：
[0026]按照实施例1的方法制备CoFe2S4，区别在于未进行Sr掺杂。
[0027]催化性能测试：
[0028]称取4份1kg的污染土壤与实施例1
‑
2以及对比例1
‑
3制备的光催化材料15g混合均匀，在实验光照下进行光降解实验，3天后测试重金属的去除率，其中，土壤中Cd的浓度、Cr的浓度100mg/kg。
[0029] Cd的去除率Cr的去除率
实施例187.6％89.1％实施例291.％88.4％对比例178.2％80.4％对比例268.8％70.1％对比例350.5％64.2％
[0030]从以上实验结果可以明确得知，经过两种材料复合后，催化降解性能得以较大程度增强，说明Sr
‑
CoFe2S4和WO3容易形成协同作用提高光催化性能，这可能归因于二者之间的异质结结构；而通过对CoFe2S4进行Sr掺杂可以进一步改善催化性。
[0031]尽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于治理土壤污染的光催化材料，其特征在于，制备工艺如下：第一步：称取摩尔比为1：2：4的Co盐、Fe盐和硫脲溶于丙三醇中，随后加入冰醋酸和掺杂剂锶盐在室温下搅拌直到溶液中的颗粒物完全溶解；将上述混合均匀的溶液转移至微波反应罐中进行微波加热反应；微波加热温度为100℃～180℃；加热时间为10～80min；反应结束后，分离产物，采用蒸馏水洗涤3遍，室温干燥，得到Sr
‑
CoFe2S4；第二步：将粉末状的Sr
‑
CoFe2S4分散到乙二醇中超声混合均匀形成悬浮液，随后按照比例加入W盐和二乙醇胺，随后继续微波溶剂热反应，反应温度为150
‑
180摄氏度，反应时间为1
‑
2h，得到产物Sr
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉柱，
申请(专利权)人：济南章丘奥丰新材料科技中心，
类型：发明
国别省市：