[发明专利]环境修复材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种环境修复材料及其制备方法和应用。一种环境修复材料的制备方法，包括如下步骤：将包覆试剂、铁颗粒和有机溶剂混合进行超声处理，使包覆试剂包覆在铁颗粒上形成包覆层，得到混合物，其中，包覆试剂选自硬脂酸及硬脂酸钠中的至少一种，包覆试剂与铁颗粒的质量比为0.1～2:100，铁颗粒的粒径为1纳米～100纳米；将混合物加热固化，得到环境修复材料。上述环境修复材料的制备方法制备得到的环境修复材料的分散性较好且抗氧化性能较好。

技术领域

本发明涉及环境净化处理领域，特别涉及一种环境修复材料及其制备方法和应用。

背景技术

纳米零价铁(Nanoscale Zero-valent Iron，NZVI)是指粒径为1～100nm的铁颗粒，具有比表面积大、强还原性等特点。纳米零价铁不仅具有优越的吸附性能和很高的还原活性，其特有的表面效应和小尺寸效应，还可以提高零价铁颗粒的反应活性和处理效率。正因为具有传统材料不具备的一些新特性，纳米零价铁的研究已成为当今研究的前沿热点。

大量的科学研究表明纳米零价铁可广泛去除重金属、有机物和无机物等多种环境污染物。但由于纳米零价铁具有磁性，且颗粒小、比表面积大、表面能高而导致纳米零价铁容易团聚，暴露在空气中易被氧化，使得反应活性较低，在实际应用中受到一定限制。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够制备得到分散性较好且抗氧化性能较好的环境修复材料的制备方法。

此外，还提供一种环境修复材料及其应用。

一种环境修复材料的制备方法，包括如下步骤：

将包覆试剂、铁颗粒和有机溶剂混合进行超声处理使所述包覆试剂包覆在所述铁颗粒上形成包覆层，得到混合物，其中，所述包覆试剂选自硬脂酸及硬脂酸钠中的至少一种，所述包覆试剂与所述铁颗粒的质量比为0.1～2:100，所述铁颗粒的粒径为1纳米～100纳米；及

将所述混合物加热固化，得到环境修复材料。

上述环境修复材料的制备方法中使用的硬脂酸、硬脂酸钠在常温常压的空气中能够稳定的存在，将其包覆在纳米铁颗粒上以形成包覆纳米铁颗粒的包覆层，可以有效地隔绝铁与氧气接触，从而提高了环境修复材料的抗氧化能力；同时，由于硬脂酸或硬脂酸钠包覆层的存在，增大了纳米铁颗粒间的距离，而减小了纳米铁颗粒间的静电磁力，从而使得上述环境修复材料具有较好的分散性能，因此，上述环境修复材料兼具较好的抗氧化能力和分散性。

在其中一个实施例中，所述包覆层的厚度为0.5纳米～5纳米。

在其中一个实施例中，所述将包覆试剂、铁颗粒和有机溶剂混合，并进行超声处理的步骤具体为：将所述包覆试剂溶解在所述有机溶剂中，得到预混液；将所述铁颗粒与所述预混液混合进行超声处理。

在其中一个实施例中，所述有机溶剂选自甲醇及乙醇中的一种，所述将所述包覆试剂溶解在所述有机溶剂中的步骤中，溶解温度不超过60℃。

在其中一个实施例中，所述超声处理的时间为10分钟～30分钟。

在其中一个实施例中，所述有机溶剂与所述铁颗粒的体积质量比为5毫升～10毫升:1克。

在其中一个实施例中，所述包覆试剂为硬脂酸，所述将所述混合物加热固化的步骤中，加热固化温度不超过55℃；或者，所述包覆试剂为硬脂酸钠，所述将所述混合物加热固化的步骤中，加热固化温度不超过150℃。

在其中一个实施例中，还包括所述铁颗粒的制备步骤：

将含有二价铁离子、硼氢化物和水的混合液进行还原反应，得到反应液；及

将所述反应液过滤，得到所述铁颗粒。

上述环境修复材料的制备方法制备得到的环境修复材料。