[发明专利]羟基功能化改性提升Fe0/Fe3O4复合材料对废水中Cr(VI)去除性能的方法

说明书

本发明公开了一种羟基功能化改性提升Fe⁰/Fe₃O₄复合材料对废水中Cr(VI)去除性能的方法，羟基功能化改性的具体过程为：将微米级零价铁和微米级四氧化三铁按照质量比1:0.05的比例混合均匀，再加入氧化锆磨球通过变频微电脑行星式球磨机进行机械球磨得到Fe⁰/Fe₃O₄复合材料，将Fe⁰/Fe₃O₄复合材料与无水乙醇在室温下通过机械搅拌进行反应，反应完全后用氮气吹干得到羟基功能化改性Fe⁰/Fe₃O₄复合材料，并于氮气氛围下保存。本发明中经过羟基功能化改性后制得的Fe⁰/Fe₃O₄复合材料对水中Cr(VI)的去除有着显著的效果，且去除率有明显提高，改性后增大其在水中的溶解度，减弱了球磨材料的疏水性，使其在反应中更好的发挥其氧化还原性。

技术领域

本发明属于复合功能材料的羟基化改性技术领域，具体涉及一种羟基功能化改性提升Fe⁰/Fe₃O₄复合材料对废水中Cr(VI)去除性能的方法。

背景技术

近年来，随着工业现代化的不断发展，燃料、电镀、采矿、冶炼等产业进程进一步加快。在这些产业发展过程中会排出大量含有重金属的废水，对环境造成了严重的污染。其中铬污染（主要为六价铬）最为突出。由于Cr(VI)废水的不合理排放，造成地表水环境的严重污染，甚至还会进一步危害动物、植物和人类的健康。常见Cr(VI)废水的处理技术有很多种，包括混凝沉淀法、氧化还原法、离子交换法和膜分离技术等。近年来，国内外众多学者对Fe⁰还原有害重金属进行了大规模试验探究，发现Fe⁰化学性质活泼，还原能力极强，能够将多种金属置换出来，Cr(VI)的氧化还原电位高于Fe⁰，二者可发生氧化还原反应。

现今，有大量使用Fe⁰去除废水中重金属的报道，但很少有学者将Fe⁰和Fe₃O₄结合来处理废水中Cr(VI)。采用变频微电脑行星式球磨机将微米Fe⁰和Fe₃O₄充分研磨，利用氧化锆球体增强材料之间产生摩擦力和剪切应力，使二者变成粒径更小、比表面积更大的复合材料。但发现这种复合材料虽然有较强的去除废水中Cr(VI)能力，但由于其疏水性，使其活性受到较大限制。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种羟基功能化改性提升Fe⁰/Fe₃O₄复合材料对废水中Cr(VI)去除性能的方法，该方法具有经济高效和便于回收重金属的特点，在去除重金属的同时不引入新的污染物，进而避免对环境造成二次污染。