[发明专利]一种强还原性纳米材料的制备方法及其在地下水污染处理中的应用

权利要求书

1.一种强还原性纳米材料的用途，其特征在于，所述材料用于地下水中一类难氧化降解的污染物的还原去除；其中，所述强还原性纳米材料通过包括以下步骤的方法制备得到：

(1)无氧条件下将纳米半导体材料加入到含有牺牲剂的水溶液中；

(2)紫外光的照射下反应，得到所述强还原性纳米材料；

所述强还原性纳米材料呈现富集电子状态，颜色为蓝色，所述富集电子为强还原性的导带电子；

所述强还原性纳米材料的原位反射紫外可见光谱在500-1000nm的范围的吸收随时间增加而逐渐升高；所述原位反射紫外可见光谱在紫外光照射下，甲醇存在下，氩气气氛下测定；

其中，所述的强还原性纳米材料应用于地下水污染处理的应用方式为作为渗透反应墙介质或直接加入到经抽出地表的地下水中；

所述的一类难氧化降解的污染物是指卤代有机污染物及重金属离子，所述卤代有机污染物是指下述物质的一种或多种：卤代苯、卤代联苯、卤代苯酚、卤代烃、多溴联苯醚、多氯乙酸；所述重金属离子是指下述离子的一种或多种：铬离子、铜离子、砷离子。

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述步骤(1)中，纳米半导体材料在搅拌下加入，并在搅拌下获得均匀液体。

3.根据权利要求1或2所述的用途，其特征在于，所述的纳米半导体材料选自下述材料中的一种或多种：纳米TiO₂；纳米ZnO；纳米SiC；纳米WO₃；纳米CdS；纳米CdSe；及表面掺杂Pt、Pd、Au、Ru或Ag中的一种或多种的纳米TiO₂、纳米ZnO、纳米SiC、纳米WO₃、纳米CdS或纳米CdSe。

4.根据权利要求1或2所述的用途，其特征在于，所述的纳米半导体材料的加入量占所述水溶液的质量百分比少于50％。

5.根据权利要求4所述的用途，其特征在于，所述的纳米半导体材料的加入量占所述水溶液的质量百分比少于30％。

6.根据权利要求5所述的用途，其特征在于，所述的纳米半导体材料的加入量占所述水溶液的质量百分比大于0到小于等于15％。

7.根据权利要求1或2所述的用途，其特征在于，步骤(1)中，所述的无氧条件是指真空或氮气、氩气、氦气气氛。

8.根据权利要求1或2所述的用途，其特征在于，步骤(2)中，所述的紫外光的照射下反应不少于1小时。

9.根据权利要求1或2所述的用途，其特征在于，所述的牺牲剂包括碳原子数少于4的醇分子、碳原子数少于4的有机酸、乙二胺四乙酸钠、硫化钠、亚硫酸钠、碘化钾中的一种或多种。

10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于，所述牺牲剂选自异丙醇、乙酸或碘化钾中的一种或多种。

11.根据权利要求1或2所述的用途，其特征在于，所述牺牲剂的用量占所述水溶液的质量百分比大于1％。

12.根据权利要求11所述的用途，其特征在于，所述牺牲剂的用量占所述水溶液的质量百分比大于1％且小于40％。

13.根据权利要求12所述的用途，其特征在于，所述牺牲剂的用量占所述水溶液的质量百分比大于1％且小于30％。