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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土壤污染修复,具体涉及一种兼具钝化和去除功能的重金属土壤修复材料的制备方法。
技术介绍
1、土壤重金属污染具有隐蔽性、富集性、长期性的特点,会引起土壤功能失调、土质下降,还可影响人类的生命和健康,因此选用修复技术以降低或消除其风险和危害尤为重要。目前主要重金属污染土壤的修复技术可分为物理技术、化学技术、生物技术及联合技术。
2、物理技术包括换土法、玻璃化技术、电动修复等。重金属污染物大多富集于地表浅层,采用干净土壤替换受污染土壤的换土法虽可取得理想的修复效果,但此法需耗费大量的人力和新鲜土壤,排出的污染土壤若处置不当便会造成二次污染,因此该种方法只适用于修复小面积污染土壤。电动修复是一种从土壤中分离和提取重金属的物理技术,在电场作用下,土壤溶液中的重金属离子被吸引到阴极,再利用电镀、沉淀、泵处理和吸附作用将重金属提取到回收系统中,虽然该种方法修复效率较高,但成本昂贵,不适合大规模应用。
3、化学技术包括土壤淋洗技术和钝化技术。土壤淋洗技术是添加化学洗脱剂或助溶剂将重金属从土壤中溶解并分离出土体的技术。淋洗修复技术虽然具备较好的重金属去除能力,但是往往伴随着较为严重的土壤次生污染及土壤品质的下降。钝化技术是指往土壤中加入石灰、磷酸盐和生物炭等钝化修复剂,使之与土壤重金属形成不溶性、移动性差、低毒性的物质,以防止重金属向地下水和其他环境介质迁移。其中层状双金属氢氧化物是一类具有广阔前景的重金属污染土壤的钝化修复剂。层状双金属氢氧化物(ldhs)是由二价(m2+)、三价(m3+)金属阳离子、水分子
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种兼具钝化和去除功能的重金属土壤修复材料的制备方法,其可在一定程度上克服fe3o4的团聚现象,又可通过氢氧化钠溶液促使ca-fe ldh材料形貌结构完整生长。所得修复材料与重金属高效结合,在外加磁场作用下还能实现重金属从土壤中的分离,为高效去除、钝化土壤中重金属提供新的选择。
2、为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:
3、一种兼具钝化和去除功能的重金属土壤修复材料的制备方法,其是采用水热共沉淀法实现ca-fe ldh与磁性fe3o4的复合,从而获得重金属土壤修复材料fe3o4-ca-fe ldh;其具体是将fe3o4加入水中溶解,然后加入氯化钙和氯化铁,搅拌形成均匀溶液,然后加入氢氧化钠溶液调节ph,再经水浴反应后抽滤,干燥,得到fe3o4-ca-fe ldh。
4、进一步地,所用fe3o4与氯化钙、氯化铁的摩尔比为5.8:3:1。
5、进一步地,ph调节至13。
6、进一步地,所述水浴反应的温度为60℃,搅拌反应24h。
7、进一步地,抽滤后采用超纯水进行冲洗以去除杂质。
8、进一步地,所述干燥的温度为80 ℃。
9、进一步地,所制备的重金属土壤修复材料在土壤修复中的应用方法是将所得fe3o4-ca-fe ldh粉碎后,将其加入土壤中混匀进行修复,待7天后通过磁分离回收fe3o4-ca-fe ldh。
10、更进一步地,所用fe3o4-ca-fe ldh与土壤的质量比为1:5。
11、更进一步地,fe3o4-ca-fe ldh粉碎后过10目筛。
12、更进一步地,所述土壤的含水率控制在30%。
13、本专利技术利用水热共沉淀法简易合成了fe3o4-ca-fe ldh,其应用于修复重金属污染的土壤时,可克服传统修复技术的如下问题:
14、(1)能去除土壤中的重金属,但会对土壤本身理化性质产生不利影响,且成本较高,如淋洗技术;
15、(2)能降低土壤中重金属的迁移能力,但无法实现重金属的移除,具有一定风险等缺点,如钝化技术;
16、(3)传统的磁性ldh材料仅能针对阳离子型重金属污染土壤进行修复,而不能对于诸如aso43-、cro42-等阴离子型重金属污染土壤进行修复;与此同时,残留在土壤中的磁性组分对于土壤中重金属的影响尚未可知。
17、因此,与现有技术相比,本专利技术具有如下优势:
18、(1)本专利技术通过将创新型层状双金属氢氧化物材料ca-fe ldh与fe3o4复合,对材料性能进行进一步的提升,以使其能够在多种土壤类型环境下钝化土壤中的重金属赋存形态,修复重金属污染土壤,降低其风险,同时能一定程度上克服传统磁性组分在反应过程中团聚的问题。
19、(2)本专利技术重金属土壤修复材料不仅能修复传统的阳离子型重金属污染土壤,同时兼具有修复诸如aso43-、cro42-等阴离子型重金属污染土壤的能力,因而修复效果显著,且其在外加磁场作用下还能实现重金属从土壤中的分离,并具有操作便捷、成本低廉、处理效率高等优点。
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1. 一种兼具钝化和去除功能的重金属土壤修复材料的制备方法,其特征在于:通过水热共沉淀法实现Ca-Fe LDH与磁性Fe3O4的复合,从而获得重金属土壤修复材料Fe3O4-Ca-FeLDH。
2. 根据权利要求1所述的兼具钝化和去除功能的重金属土壤修复材料的制备方法,其特征在于:其具体是将Fe3O4加入水中溶解,然后加入氯化钙和氯化铁,搅拌形成均匀溶液,然后加入氢氧化钠溶液调节pH,再经水浴反应后抽滤,干燥,得到Fe3O4-Ca-Fe LDH。
3.根据权利要求2所述的兼具钝化和去除功能的重金属土壤修复材料的制备方法,其特征在于:所用Fe3O4与氯化钙、氯化铁的摩尔比为5.8:3:1。
4.根据权利要求2所述的兼具钝化和去除功能的重金属土壤修复材料的制备方法,其特征在于:pH调节至13。
5.根据权利要求2所述的兼具钝化和去除功能的重金属土壤修复材料的制备方法,其特征在于:所述水浴反应的温度为60℃,搅拌反应24h。
6. 根据权利要求2所述的兼具钝化和去除功能的重金属土壤修复材料的制备方法,其特征在于:所述干燥的温度为
7. 一种如权利要求1~6所述方法制备的重金属土壤修复材料在土壤修复中的应用,其特征在于:其应用方法是将所得Fe3O4-Ca-Fe LDH粉碎后,将其加入土壤中混匀进行修复,待7天后通过磁分离回收Fe3O4-Ca-Fe LDH。
8. 根据权利要求7所述的应用,其特征在于:所用Fe3O4-Ca-Fe LDH与土壤的质量比为1:5。
9.根据权利要求7所述的应用,其特征在于:所述土壤的含水率控制在30%。
...【技术特征摘要】
1. 一种兼具钝化和去除功能的重金属土壤修复材料的制备方法,其特征在于:通过水热共沉淀法实现ca-fe ldh与磁性fe3o4的复合,从而获得重金属土壤修复材料fe3o4-ca-feldh。
2. 根据权利要求1所述的兼具钝化和去除功能的重金属土壤修复材料的制备方法,其特征在于:其具体是将fe3o4加入水中溶解,然后加入氯化钙和氯化铁,搅拌形成均匀溶液,然后加入氢氧化钠溶液调节ph,再经水浴反应后抽滤,干燥,得到fe3o4-ca-fe ldh。
3.根据权利要求2所述的兼具钝化和去除功能的重金属土壤修复材料的制备方法,其特征在于:所用fe3o4与氯化钙、氯化铁的摩尔比为5.8:3:1。
4.根据权利要求2所述的兼具钝化和去除功能的重金属土壤修复材料的制备方法,其特征在于:ph调节...
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