[发明专利]一种微粒增强铁基复合材料、球磨制备方法及其应用

权利要求书

1.一种微粒增强铁基复合材料，其特征在于：所述复合材料以单金属铁为母体基质，在母体基质中均匀穿插硬度较大的微粒增强体；微粒增强体可在球磨过程中作为磨料而加速球磨过程的进行，并且由于微粒增强体在铁体相中的均匀分散，使得微粒增强体和铁界面之间形成许多高反应活性区域，有利于吸附在该区域的有机物得到还原降解；另外，由于微粒增强体的穿插，铁在腐蚀过程中并不能形成连续的氧化膜，因此该复合材料可连续不断的提供电子用于还原降解污染物。

2.根据权利要求1所述的微粒增强铁基复合材料，其特征在于，所述微粒增强体包括石英砂、氧化铝、碳化硼或碳化硅至少一种。

3.一种如权利要求1所述的微粒增强铁基复合材料的球磨制备方法，其特征在于具体步骤如下：

（1），制备混合粉体，将单质铁粉和微粒增强体以6:4~20:1的重量比混合，得到混合粉体；

（2），将混合粉体加入到球磨罐中，以不锈钢球为球磨介质，其钢球填充率为15%~35%，不锈钢球与混合粉体的重量比为20:1~100:1，并加入混合粉体重量3%~10%的过程控制剂，球磨过程不需添加任何保护气；

（3），球磨1~6 h后，让球磨罐冷却25－35 min，使球磨罐温度降低到室温再打开球磨罐，让球磨罐中材料在空气中缓慢氧化30 min后取出；即得到所需产品。

4.根据权利要求3所述的微粒增强铁基复合材料的球磨制备方法，其特征在于，所述过程控制剂为甲醇、乙醇、丙醇或乙二醇的至少一种。

5.根据权利要求3所述的微粒增强铁基复合材料的球磨制备方法，其特征在于，所述铁粉为还原铁粉、羟基铁粉或电解铁粉的至少一种，其粒径为40~100目。

6.根据权利要求3所述的微粒增强铁基复合材料的球磨制备方法，其特征在于，所述微粒增强体包括石英砂、氧化铝、碳化硼或碳化硅中至少一种，其粒径为6~325目。

7.一种如权利要求1所述的微粒增强铁基复合材料的应用，其特征在于，将所述微粒增强铁基复合材料在温和条件下应用于水体中卤代和硝基苯类有机物的还原降解。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于具体步骤如下：

将微粒增强铁基复合材料投入到待处理的含有卤代和/或硝基苯类有机污染物的废水中，反应过程中废水不断的搅拌，以强化传质过程；其中废水的初始pH值1~9，该铁基复合材料投放量控制在1~100 g/L。