【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及镉污染的治理，具体为一种改性水铁矿及其制备方法和应用。
技术介绍
1、镉是一种重要的化学元素，具有广泛的应用和重要的经济价值。它被广泛用于电池、合金、涂层、塑料、化妆品、颜料等工业领域。然而，由于镉的毒性和环境累积性，对于镉离子的处理和应用我们更加要注意，以防对环境造成不可逆的破坏。镉元素具有较高的毒性，对人体健康和环境具有潜在的危害。工业排放的废水中不仅仅包含镉离子，还有许多严重污染环境的重金属离子，这些重金属离子如果不能被有效地处理，长此以往地向自然环境流入，对于我们整个生态环境都是一个巨大的打击。因此，对于镉元素的污染和控制具有重要意义。
2、水铁矿(ferrihydrite)是常见的铁氧体矿物，是羟基氧化铁(feooh)中一种成分其化学式为fe5oh8·4h2o。它的晶体结构属于单斜晶系，具有典型的α-feooh结构。水铁矿具有良好的吸附性能，特别是对于重金属离子的吸附具有显著的效果。由于其晶格结构中的氧和氢原子可以与金属离子形成强化学键，水铁矿可以有效地吸附和固定溶液中的金属离子。此外，水铁矿还具有一定的离子交换能力，能够与溶液中的离子发生交换反应。总体而言，水铁矿作为一种常见的铁氧体矿物，具有丰富的结构和性质特征。其稳定性、吸附性能和光学磁性等特点为其在环境治理、催化反应和材料科学等领域的应用提供了广阔的前景。
3、然而天然的水铁矿对污染物的吸附能力较为有限，故无论是在理论研究还是工程实践中，有学者们开始聚焦于针对水铁矿的改性，以进一步提高它的反应活性和利用效率。但是过于复杂的改
4、因此，本领域技术人员提供了一种改性水铁矿及其制备方法和应用，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种改性水铁矿及其制备方法和应用，解决了过于复杂的改性方法往往工艺繁琐且成本较高，从而导致改性后的材料的实际使用意义依旧不大的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
5、一种改性水铁矿的制备方法，包括以下步骤：
6、步骤1、首先在电子天平上称取35～46g的fe(no3)3·9h2o药品放入1000ml烧杯中，之后加入500ml去离子水使之溶解；
7、步骤2、待fe(no3)3·9h2o药品完全溶解后，向溶液中加入300～360ml 1mol/l的koh溶液，其中最后20ml逐滴加入，调节ph至7～8，并剧烈搅拌，待沉淀之后洗涤去除电解质；
8、步骤3、然后在阴凉通风处自然风干，风干后研磨均匀，过100目筛，得到水铁矿粉末，以作备用；
9、步骤4、称取适量的水铁矿粉末放入500ml离心管中，分别加入不同浓度的硅酸钠溶液，在恒温水浴中恒温振荡；
10、步骤5、然后在恒温条件下培养16～32h，之后取出放入离心机内进行离心，离心结束后，抽出部分上清液丢弃；
11、步骤6、将离心管中剩余的沉淀液在-90～-70℃的条件下冷冻40～56h，然后采用冷冻真空旋转仪浓缩直至获得粉末状物质，即得改性水铁矿。
12、优选的，所述的步骤s2中，逐滴加入koh溶液的缓慢调节混合溶液的ph值的碱液滴加速率为1～2ml/min。
13、优选的，所述的步骤s4中，加入的硅酸钠溶液浓度为90mg/l或120mg/l，且以sio2的量进行计算。
14、优选的，所述的步骤s4中，恒温振荡时间为2小时，振速为80r/min。
15、优选的，所述的步骤s5中，离心机转速为4000r/min，离心时间为10min。
16、优选的，所述的步骤s6过后，还需要进行低温干燥处理，使获得的改性水铁矿能够进行储存，所述干燥的方式为真空冷冻干燥，所述真空冷冻干燥的温度为-30～-50℃。
17、本专利技术实施例还提供了一种上述制备方法制得的改性水铁矿。
18、本专利技术实施例还提供了一种上述改性铁矿在重金属镉离子吸附过程中的应用。
19、优选的，所述的重金属包括镉。
20、优选的，所述改性水铁矿对镉污染的治理方法为：在温度为308～318k、ph值为7～8的条件下，利用改性水铁矿来吸附受到镉污染的土壤和水体中的重金属镉离子。
21、(三)有益效果
22、本专利技术提供了一种改性水铁矿及其制备方法和应用。具备以下有益效果：
23、1、本专利技术提供了一种改性水铁矿及其制备方法和应用，该水铁矿通过硅改性后获得改性水铁矿，促进了对重金属镉的吸附，降低了解吸量，这一成果在实践中具有重要的应用价值，改性后的水铁矿的比表面积和孔隙结构均发生了改变，更有利于对金属镉的吸附。
24、2、本专利技术提供了一种改性水铁矿及其制备方法和应用，改性水铁矿对镉的吸附解吸效果受环境影响，温度越高对镉离子的吸附效果越好，ph值在7时吸附效果最好，解吸与之相反，吸附解吸反应2h左右达到饱和状态，并且在318k，ph值为7震荡2h的条件下吸附量最大为23.7326mg/g，在298k，ph为4不震荡的条件下解吸量最小为0.0303mg/g。
25、3、本专利技术提供了一种改性水铁矿及其制备方法和应用，通过改性水铁矿对镉离子的吸附研究，发现在适当的条件下，改性水铁矿表现出良好的吸附性能，能够高效去除镉离子，此研究为水铁矿的改性及其在重金属离子吸附领域的应用提供了理论和实验基础。
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1.一种改性水铁矿的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种改性水铁矿的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中，逐滴加入KOH溶液的缓慢调节混合溶液的pH值的碱液滴加速率为1～2mL/min。
3.根据权利要求1所述的一种改性水铁矿的制备方法，其特征在于，所述的步骤4中，加入的硅酸钠溶液浓度为90mg/L或120mg/L，且以SiO2的量进行计算。
4.根据权利要求1所述的一种改性水铁矿的制备方法，其特征在于，所述的步骤4中，恒温振荡时间为2小时，振速为80r/min。
5.根据权利要求1所述的一种改性水铁矿的制备方法，其特征在于，所述的步骤5中，离心机转速为4000r/min，离心时间为10min。
6.根据权利要求1所述的一种改性水铁矿的制备方法，其特征在于，所述的步骤6过后，还需要进行低温干燥处理，使获得的改性水铁矿能够进行储存，所述干燥的方式为真空冷冻干燥，所述真空冷冻干燥的温度为-30～-50℃。
7.一种如权利要求1-7中任一项所述的制备方法制得的改性水铁矿。
9.根据权利要求8所述的改性水铁矿的应用，其特征在于，所述的重金属包括镉。
...【技术特征摘要】
1.一种改性水铁矿的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种改性水铁矿的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中，逐滴加入koh溶液的缓慢调节混合溶液的ph值的碱液滴加速率为1～2ml/min。
3.根据权利要求1所述的一种改性水铁矿的制备方法，其特征在于，所述的步骤4中，加入的硅酸钠溶液浓度为90mg/l或120mg/l，且以sio2的量进行计算。
4.根据权利要求1所述的一种改性水铁矿的制备方法，其特征在于，所述的步骤4中，恒温振荡时间为2小时，振速为80r/min。
5.根据权利要求1所述的一种改性...
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