[发明专利]一种绿色合成Fe3

说明书

本发明涉及一种绿色合成Fe₃O₄‑PdO纳米复合材料，利用桉树叶提取液作为还原剂同时还原铁和钯双金属离子后经煅烧制得Fe₃O₄‑PdO纳米复合材料。本发明制得的Fe₃O₄‑PdO纳米复合材料可作为一种水体中砷污染修复的材料。

技术领域

本发明涉及一种绿色合成Fe₃O₄-PdO纳米复合材料及其制备方法和应用，属于纳米材料的制备领域。

背景技术

砷(As)污染是目前全球饮用水安全的主要威胁之一。环境中砷污染的来源包括自然作用(火山喷发、岩石及矿物风化)和人为活动(开采、冶炼)，其中人为活动是环境中砷污染的主要来源。在印度、中国、越南等地砷污染情况十分严峻。长期接触砷污染的水会导致皮肤癌、肺癌、肾癌、神经系统疾病等。在世界范围内，水环境中不同浓度的砷污染已经影响了超过1亿人的健康。当前含砷废水的常见处理技术包括絮凝法、离子交换法、吸附法、微生物法等。絮凝法能够去除90％以上的As(Ⅴ)，但对未进行预氧化处理的As(Ⅲ)处理效果低。吸附法可大大降低水体中砷污染物的浓度而不增加水体的盐度，是高砷废水二次处理常用的方法。但在实际应用过程中，吸附剂与砷化合物之间存在较强的吸附作用，使得吸附剂的再生或回收利用有一定难度。微生物修复主要是利用微生物对砷的吸附、积累和转化功能达到砷毒性的消除或降低，但处理周期较长。

纳米铁系材料具有比表面积大、反应活性高等优良特性在环境修复领域得到广泛应用。其传统的合成方法包括物理气相沉积法，微乳液法，液相还原法，溶胶-凝胶法和水热合成法等。但这些方法存在着一定的局限性，其过程中使用有毒有害物质、产生二次污染、合成成本较高。故寻求一种绿色合成方法是实现纳米铁基双金属材料产业化生产并将其应用于环境修复的一个重要突破口。本发明提供一种绿色合成Fe₃O₄-PdO纳米复合材料的制备方法，具有原料绿色环保、可回收利用，成本低，对环境无污染，去除效率高等优点。

申请号为CN201410502884.0的中国专利公开了一种去除水体中硝酸亚和磷酸盐的纳米吸附剂的制备方法，该方法中的负载型铁钯双金属复合材料无金属离子溶出，经酸洗处理可重复利用，操作条件简单；申请号为CN201510513843.6 的中国专利公开了一种负载型磁性纳米钯/金催化剂的制备方法，该方法中制得的材料具有良好的单分散性，易于分离，可很好的催还还原水中亚硝酸根、偶氮类染料及六价铬等污染物。上述公开技术的现有技术中，所制得的材料虽然性能稳定，但是制备过程使用有毒化学物质，且制备过程中耗时长。因此，目前关于Fe₃O₄-PdO纳米复合材料的研究工作还需不断进步，利用其作为环境修复剂，吸附性能好，绿色经济，减少化学剂的使用，方法简便在水污染处理中应用中有广阔的前景。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本发明提供一种绿色合成Fe₃O₄-PdO纳米复合材料及其制备方法，按照本发明方法制备的Fe₃O₄-PdO纳米材料具有高比表面积、结构稳定、绿色经济、操作简单、吸附性能优良、吸附效率高等优点。该发明所合成的Fe₃O₄-PdO纳米复合材料对As(Ⅲ)具有显著的去除效果。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种绿色合成Fe₃O₄-PdO纳米复合材料，利用桉树叶提取液作为还原剂同时还原铁和钯双金属离子后经煅烧制得Fe₃O₄-PdO纳米复合材料。

将绿色合成的Fe₃O₄-PdO纳米复合材料作为水体修复材料应用于砷污染严重的废水处理中。