一种改性纳米零价铁材料的制备及应用制造技术

本发明专利技术涉及一种改性纳米零价铁的制备方法及其在铀矿冶废水中除铀的应用，属于重金属污染修复领域。所述方法通过氨基改性硅基材料负载纳米零价铁，解决传统纳米零价铁易氧化、团聚、选择性差的问题。其中，改性纳米零价铁材料包括纳米零价铁和氨基改性硅基载体。其制备方法包括以下步骤：步骤S1、将硅基材料浸泡在无水乙醇中，加入改性剂接枝到硅基材料上，搅拌，超声，洗涤干燥后得到氨基改性硅基材料；步骤S2、配置Fe<supgt;3+</supgt;溶液，加入氨基改性硅基材料，搅拌，超声，洗涤，冷冻干燥后制得前驱体；步骤S3、将步骤S2获得的前驱体浸泡在溶剂中，惰性气体氛围下滴加还原剂，搅拌反应，分离颗粒物，洗涤，真空干燥后得到改性纳米零价铁材料。本发明专利技术制备得到的改性纳米零价铁材料稳定性好，可高效处理铀矿冶废水，工艺简单、成本低，具备工业化应用潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于重金属污染修复领域，具体地，尤其涉及到一种基于氨基改性硅基材料负载纳米零价铁的制备方法及其在铀矿开采与冶炼工业废水铀污染治理中的应用。

技术介绍

1、铀矿开采、浸出及水冶加工等环节会产生大量矿坑涌水及地下渗滤液，矿石堆浸或地浸产生的浸出液，水冶工艺废水以及废石场及尾矿库渗滤液等含有放射性核素和重金属的废水。

2、未经钝化处理的含铀废水呈现出显著的化学毒性配位效应与放射性核素内照射风险协同作用机制。二者均会对人体构成健康危害，低剂量长期接触或高剂量接触具有严重的潜在风险。

3、传统处理方法(如中和沉淀、吸附、离子交换)存在效率低、污泥量大、二次污染风险高等问题，尤其对低浓度铀及复合污染去除效果不佳。相比传统方法，nzvi在铀污染修复中具有高效、多机制协同、抗干扰强等优势，尤其适合铀矿冶废水、污染土壤及地下水的治理。

4、纳米零价铁体系在环境介质中呈现显著的自钝化氧化倾向。表面会自发形成feooh/fe3o4钝化层，引发界面电子传递阻抗提升；纳米尺度自发团聚效应导致有效活性比表面积衰减；缺乏特异性表面螯合基团，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种改性纳米零价铁材料的制备方法，包括纳米零价铁和氨基改性硅基材料，所述纳米零价铁负载于硅基材料孔道内部；所述纳米零价铁由Fe3+溶液还原得到；所述氨基改性硅基材料和Fe3+溶液的用量质量比为1:(0.2～1)。

2.根据权利要求1所述的改性纳米零价铁材料，其特征在于，所述氨基改性硅基材料的制备方法为：将硅基材料浸泡在无水乙醇中，加入改性剂接枝到硅基材料上，搅拌，超声，洗涤，干燥后得到氨基改性硅基材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述改性剂为包括但不限于APTES(3-氨丙基三乙氧基硅烷)、VTES(乙烯基三乙氧基硅烷)、过硫酸铵等。

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【技术特征摘要】

1.一种改性纳米零价铁材料的制备方法，包括纳米零价铁和氨基改性硅基材料，所述纳米零价铁负载于硅基材料孔道内部；所述纳米零价铁由fe3+溶液还原得到；所述氨基改性硅基材料和fe3+溶液的用量质量比为1:(0.2～1)。

2.根据权利要求1所述的改性纳米零价铁材料，其特征在于，所述氨基改性硅基材料的制备方法为：将硅基材料浸泡在无水乙醇中，加入改性剂接枝到硅基材料上，搅拌，超声，洗涤，干燥后得到氨基改性硅基材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述改性剂为包括但不限于aptes(3-氨丙基三乙氧基硅烷)、vtes(乙烯基三乙氧基硅烷)、过硫酸铵等。

4.根据权利要求2所述的改性纳米零价铁材料，其特征在于，所述浸泡时间为10～12小时；所述洗涤为脱氧超纯水洗涤至中性；所述干燥温度为80～110℃；所述超声条件为室温下超声10～30min；所述搅拌条件为600～1000rpm搅拌10～12小时...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓文，赵宇晶，肖雅楠，张思宇，汤惠然，王斯柔，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：发明
国别省市：