[发明专利]一种反向滴加绿茶提取液合成纳米零价铁及原位修复方法

说明书

本发明涉及一种反向滴加绿茶提取液合成纳米零价铁及原位修复方法。主要包括：制备绿茶提取液，制备铁盐溶液，氮气气氛中，将绿茶提取液逐滴加入到铁盐溶液中，对溶液搅拌后，获得纳米零价铁悬浮液，备用。将纳米零价铁悬浮液进行离心分离，获得纳米零价铁固体，将所述纳米零价铁固体清洗后进行真空干燥，干燥后，经研磨过筛后，得到纳米零价铁颗粒。上述方法制得的纳米零价铁颗粒可对污水中的铬等重金属进行高效去除。且上述方法制得的纳米零价铁颗粒的悬浮稳定性较好，在多孔介质中的迁移率较高。可用于原位修复受污染的土壤和地下水。

技术领域

本发明涉及纳米材料制备与修复重金属污染土壤和地下水领域，特别是涉及一种反向滴加绿茶提取液合成纳米零价铁及水处理方法。

背景技术

纳米零价铁颗粒平均粒径小，活性位点高，还原性强，在催化还原去除水中各类难降解污染物及重金属的应用上有重大突破，因而得到更多的关注。传统的纳米零价铁颗粒是通过化学方法或物理方法制备的，像是液相还原法，利用硼氢化钠与硫酸铁或氯化铁溶液反应，将二价或三价铁离子还原成零价；还有比较快速的物理电解法等等。但这些方法有局限性，制备过程耗能高并且需要使用对环境有二次污染的化学物质。另外，传统的合成方法制备得到的纳米颗粒易团聚，不利于进一步去除修复污染物。

近年来，有报道研究使用植物提取物作还原剂绿色合成纳米零价铁，有效地提高了纳米零价铁的反应活性。但是这些方法合成出的纳米零价铁颗粒的溶液悬浮稳定性比较差，不利于重金属污染的土壤和地下水的原位修复，通常需要进一步改性纳米零价铁来提高溶液悬浮稳定性。更导致了纳米零价铁在多孔介质中的迁移受到影响，这就给原位修复水体污染带来阻碍。纳米颗粒在水溶液背景下的迁移活动存在一定的不利因素，如重力效应和浓度效应，重力效应导致纳米零价铁悬浊液在重力作用下迅速沉降；浓度效应导致纳米零价铁悬浊液绕过低浓度渗透区域，优先进入高浓度渗透区域，导致在实际治理水体污染的时候不能达到预期的效果，甚至可能会因为纳米零价铁颗粒的滞留带来其他的危害。

发明内容

基于此，有必要针对传统方法制备的纳米零价铁对对污水重金属的去除量较低的问题，提供一种反向滴加绿茶提取液合成纳米零价铁的方法。

一种反向滴加绿茶提取液合成纳米零价铁的方法，包括以下步骤：

S100、制备绿茶提取液：将绿茶的茶叶加入脱氧去离子水中，在密封条件下水浴，水浴结束后静置，待液体温度冷却至室温后进行真空抽滤，得到绿茶提取液，备用；

S200、制备铁盐溶液：将可溶性三价铁盐或可溶性二价铁盐溶解到脱氧去离子水中，得到铁盐溶液，备用；

S300、制备纳米零价铁：氮气气氛中，将绿茶提取液逐滴加入到铁盐溶液中，对溶液搅拌后，获得纳米零价铁悬浮液，备用；

S400、获得纳米零价铁颗粒：将纳米零价铁悬浮液进行离心分离，获得纳米零价铁固体，将所述纳米零价铁固体清洗后进行真空干燥，干燥后，经研磨过筛后，得到纳米零价铁颗粒。

上述方法制得的纳米零价铁颗粒可对污水中的铬等重金属进行高效去除。且上述方法制得的纳米零价铁颗粒的悬浮稳定性较好，在多孔介质中的迁移率较高。

在其中一个实施例中，所述步骤S100中，在密封条件下水浴，水浴的温度为80℃，水浴的时间为30-60min。

在其中一个实施例中，所述步骤S100中，所述将绿茶的茶叶加入脱氧去离子水中,是按照以下配比加入：每1L脱氧去离子水中加入绿茶的茶叶量为60g。

在其中一个实施例中，所述步骤S200中，是将水合硫酸铁加入到脱氧去离子水中，并按照以下配比加入，每1L脱氧去离子水中加入16g水合硫酸铁，且将水合硫酸铁加入到脱氧去离子水中后进行水浴，水浴温度为60℃，水浴时间为10min。