【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境污染修复，特别涉及一种改性纳米零价铁及其制备方法和应用。
技术介绍
1、基于纳米零价铁的化学修复技术具有见效快、成本低和二次风险小等优势，被广泛应用于水体、土壤等环境污染修复。目前常用的纳米零价铁的制备方法为液相还原法，即利用化学还原剂，如nabh4或kbh4来还原fe3+或fe2+等，从而获得纳米铁颗粒。现有的合成工艺存在较多不足，如还原剂nabh4或kbh4价格昂贵，且具有一定的毒性，容易造成二次污染；以及铁源fe3+或fe2+带来了额外的支出，导致制备成本高。此外，合成纳米铁材料的过程中时常出现团聚，形成链状结构，导致其活性较低。因此，亟需开发出一种成本低廉、环境友好型纳米零价铁合成方法，以满足纳米零价铁在环境修复应用中的需求。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本专利技术的目的之一在于提供一种改性纳米零价铁；本专利技术的目的之二在于提供这种改性纳米零价铁的制备方法；本专利技术的目的之三在于提供一种包含这种改性纳米零价铁的土壤修复材料；本专利技术的目的之四在于提供这种改性纳米零价铁的应用。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：
3、本专利技术的第一方面提供了一种改性纳米零价铁，为生物表面活性剂修饰的纳米零价铁。
4、优选地，所述的改性纳米零价铁，比表面积为30～50m2/g。
5、优选地，所述的改性纳米零价铁，包括由以下的组分制成：槐树叶提取液、生物
6、本专利技术的基本原理说明如下：
7、1)槐树叶富含咖啡碱、糖类、黄酮类化合物，具有很强的抗氧化能力，槐树叶提取物在制备纳米零价铁的反应过程中能够作为还原剂，是nabh4或kbh4有效的替代剂。
8、2)生物表面活性剂分子间和分子内的氢键形成的网络结构能够有效地保护纳米颗粒，避免纳米颗粒的聚集和氧化，此外，生物表面活性剂含有大量的含氧酸根，对重金属有很好的络合能力，将其加入纳米零价铁的合成过程，将显著提高纳米零价铁的活性，从而提高污染物的去除效率。
9、3)矿山废水为各种有色金属矿在开采与废矿石堆放过程中产生的废水，含有大量的铁离子和其他金属离子，以及硫酸根离子，溶液呈酸性，能够为制备纳米零价铁提供充足铁源。
10、优选地，所述槐树叶提取液和矿山废水含铁量的比例为：(2～14)ml：1mg；进一步优选地，所述槐树叶提取液和矿山废水含铁量的比例为：(5～10)ml：1mg。
11、优选地，所述生物表面活性剂为矿山废水含铁量的5％～30％；进一步优选地，所述生物表面活性剂为矿山废水含铁量的8％～25％。
12、优选地，所述的生物表面活性剂包括海藻糖脂、鼠李糖脂、槐糖脂、皂素中的至少一种。
13、优选地，所述的矿山废水为含铁矿山废水。
14、优选地，所述的矿山废水的氢离子含量为800～1000mg/l。
15、优选地，所述的矿山废水的铁含量为400～500mg/l。
16、优选地，所述的矿山废水的镍含量为10～20mg/l。
17、优选地，所述的矿山废水的锌含量为2～10mg/l。
18、优选地，所述的矿山废水的硫酸根离子含量为300～400mg/l。
19、优选地，所述的矿山废水的硝酸根离子含量为150～300mg/l。
20、本专利技术的第二方面提供了本专利技术第一方面所述改性纳米零价铁的制备方法，具体步骤为：将生物表面活性剂与矿山废水混合溶液，与槐树叶提取液混合，得到所述的改性纳米零价铁。
21、优选地，所述生物表面活性剂与矿山废水混合前，还包括过滤去除矿山废水中悬浮物的操作。
22、优选地，所述生物表面活性剂与矿山废水混合时，辅以超声分散和搅拌。
23、优选地，所述与槐树叶提取液混合的方法具体是：将所述槐树叶提取液滴加到所述混合溶液中。
24、优选地，所述槐树叶提取液滴加时间为8～18min；进一步优选地，所述槐树叶提取液滴加时间为10～15min。
25、优选地，所述槐树叶提取液与混合溶液的体积比为：(1～7)：1；进一步优选地，所述槐树叶提取液与混合溶液的体积比为：(3～5)：1。
26、优选地，所述槐树叶提取液滴加到生物表面活性剂与矿山废水混合溶液中时，辅以搅拌。
27、优选地，所述槐树叶提取液滴加到生物表面活性剂与矿山废水混合溶液中后，还包括真空抽滤收集产物的操作。
28、优选地，所述槐树叶提取液滴加到生物表面活性剂与矿山废水混合溶液中后，还包括用去氧水和无水乙醇分别洗涤产物3～4次的操作。
29、优选地，所述槐树叶提取液滴加到生物表面活性剂与矿山废水混合溶液中后，还包括将产物置于含有保护气氛的装置中自然干燥的操作。
30、优选地，所述槐树叶提取液是采用提取溶剂提取槐树叶制得；进一步优选地，所述提取的方法为将槐树叶与提取溶剂混合后，再旋蒸，抽滤，得到所述的槐树叶提取液。
31、优选地，所述槐树叶与提取溶剂的固液比为：1g：(20～30)ml；进一步优选地，所述槐树叶与提取溶剂的固液比为：1g：(23～27)ml。
32、优选地，所述提取溶剂包括水和有机溶剂。
33、优选地，所述提取溶剂中水和有机溶剂的体积比为：(2～3)：1。
34、优选地，所述提取溶剂中有机溶剂包括酮类溶剂、酯类溶剂、醇类溶剂中的至少一种；进一步优选地，所述提取溶剂中有机溶剂包括丙酮、乙酸乙酯、甲酸甲酯、甲醇中的至少一种。
35、优选地，所述槐树叶提取液中含有6wt％～8wt％还原糖。
36、优选地，所述槐树叶提取液中含有20wt％～25wt％多糖。
37、优选地，所述槐树叶提取液中含有0.5wt％～2wt％黄酮。
38、本专利技术的第三方面提供了一种包含本专利技术第一方面所述改性纳米零价铁的土壤修复材料。
39、本专利技术的第四方面提供了本专利技术第一方面所述改性纳米零价铁在重金属和有机物复合污染土壤修复中的应用。
40、优选地，所述重金属包括pb(ii)和cu(ii)中的至少一种。
41、优选地，所述有机物包括4-溴二苯醚(bde3)和2,2,4,4-四溴二苯醚(bde47)中的至少一种。
42、优选地，所述土壤中重金属的污染浓度为5～15mg/kg。
43、优选地，所述土壤中有机物的污染浓度为1～5mg/kg。
44、优选地，所述改性纳米铁的在土壤修复中的用量为10～50g/kg。
45、优选地，所述改性纳米零价铁修复重金属和有机物复合污染土壤的时间为60～80h。
46、本专利技术的有益效果是：
47、1)本专利技术提供的改性纳米零价铁以槐树叶、生物表面活性剂和矿山废水为原料，槐树种植范围广，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种改性纳米零价铁，其特征在于，为生物表面活性剂修饰的纳米零价铁。
2.根据权利要求1所述的一种改性纳米零价铁，其特征在于，包括由以下的组分制成：槐树叶提取液、生物表面活性剂和矿山废水；
3.根据权利要求1或2所述的一种改性纳米零价铁，其特征在于，所述的生物表面活性剂包括海藻糖脂、鼠李糖脂、槐糖脂、皂素中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的一种改性纳米零价铁，其特征在于，所述的矿山废水为含铁矿山废水。
5.权利要求1～4任一项所述的改性纳米零价铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的改性纳米零价铁的制备方法，其特征在于，所述与槐树叶提取液混合的方法具体是：将所述槐树叶提取液滴加到所述混合溶液中；
7.根据权利要求5所述的改性纳米零价铁的制备方法，其特征在于，所述槐树叶提取液是采用提取溶剂提取槐树叶制得；
8.一种土壤修复材料，其特征在于，包括权利要求1～3任一项所述的改性纳米零价铁。
9.权利要求1～3任一项所述的改性纳米零价铁在重金属和/或有机物复合污
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述重金属包括铅和/或铜；
...【技术特征摘要】
1.一种改性纳米零价铁，其特征在于，为生物表面活性剂修饰的纳米零价铁。
2.根据权利要求1所述的一种改性纳米零价铁，其特征在于，包括由以下的组分制成：槐树叶提取液、生物表面活性剂和矿山废水；
3.根据权利要求1或2所述的一种改性纳米零价铁，其特征在于，所述的生物表面活性剂包括海藻糖脂、鼠李糖脂、槐糖脂、皂素中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的一种改性纳米零价铁，其特征在于，所述的矿山废水为含铁矿山废水。
5.权利要求1～4任一项所述的改性纳米零价铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。