一种氧化铝包覆型纳米铁粒子及其制备方法与应用技术

技术编号:8794502 阅读:210 留言:0更新日期:2013-06-13 01:16
本发明专利技术公开了一种氧化铝包覆型纳米铁粒子及其制备方法与应用。本发明专利技术的氧化铝包覆型纳米铁粒子具有清晰的核壳结构,以零价纳米铁为核心,在其表面均匀包裹一层Al2O3。纳米零价铁粒子的平均粒径为20~30nm,Al2O3层的平均厚度为5~15nm。本发明专利技术制备纳米零价铁粒子是采用液相还原法,利用强还原剂KBH4或NaBH4还原Fe3+得到Fe0,并且溶液变成碱性,该碱性溶液可代替氨水作为生成Al2O3的沉淀剂。通过一步合成法制备的纳米零价铁粒子的抗团聚性及抗氧化性能得到了较大提高,且所制得的纳米零价铁粒子分布均匀,平均粒径小,比表面积大,对污染物的去除能力远高于未包覆的纳米铁,可广泛应用于环境修复领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米材料制备及环保工程
,具体涉及一种Al2O3包覆型纳米零价Fe粒子及其一步制备方法与应用。
技术介绍
采用纳米零价Fe还原去除环境污染物是近年来国内外广泛研究应用的技术。纳米零价Fe与普通Fe粉相比,具有粒径小、比表面积大、表面能大的特点,在与其它物质的反应中具有较高的活性,处理效果远远优于普通Fe粉,具有很好的应用前景,但是纳米零价Fe的特殊活性使得其在制备和使用过程中需要苛刻的操作条件。目前,液相还原法制备纳米零价Fe粒子具有原理简单、设备简单、可操作性强、生产成本低等特点,但也存在着粒径分布不均匀、容易发生团聚、反应活性较低等缺陷。因此必须通过添加一定的分散剂来克服这一缺陷。为了解决纳米Fe粒子容易发生团聚的问题,普遍采用负载或包覆法对制备的纳米零价Fe粒子进行修饰。纳米Fe粒子的包覆物通常采用有机材料,如羧甲基纤维素钠、淀粉和壳聚糖等。氧化铝是重要的催化剂载体或包覆剂,在工业上有着广泛应用。这主要是因为:(I)Al2O3结构非常稳定,阻止颗粒之间的聚集;(2)A1203具有多孔性和化学惰性,不影响核物质与其它物质反应;(3)环境友好性,对生物无毒害。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化铝包覆型纳米铁粒子,其特征在于:该复合材料为核壳结构,以零价纳米Fe粒子为核心,在其表面均匀包裹一层Al2O3。

【技术特征摘要】
1.一种氧化铝包覆型纳米铁粒子,其特征在于:该复合材料为核壳结构,以零价纳米Fe粒子为核心,在其表面均勻包裹一层Al2O3O2.根据权利要求1所述的氧化铝包覆型纳米铁粒子,其特征在于:所述零价纳米Fe粒子的平均粒径为20 30nm, Al2O3层的平均厚度为5 15nm。3.—种如权利要求1所述氧化铝包覆型纳米铁粒子的制备方法,其特征在于包括如下步骤: (1)制备Fe盐溶液:将一定量的FeCl3溶于醇水混合溶液中,搅拌均匀,使Fe离子摩尔浓度在 0.01 0.03mol/L ; (2)除氧:在步骤(I)所得溶液中加入一定量的Al(NO3)3,加入量决定了包裹后的Al2O3厚度,通入氮气除氧20 40min,然后机械搅拌IOmin以使混合均勻,得到混合溶液; (3)制备纳米Fe溶液:在机械搅拌下向步骤(2)所得混合溶液中滴加新制备的KBH4溶液或Na...

【专利技术属性】
技术研发人员:李勇超郑谐任伯帜
申请(专利权)人:湖南科技大学
类型:发明
国别省市:

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