[发明专利]一种改性铁基功能材料的制备方法

说明书

本发明属于环境治理领域，具体涉及一种改性铁基功能材料的制备方法，包括以下步骤：取六水合氯化铁于烧杯中，加入乙二醇，搅拌30～40min后加入无水乙酸钠、二乙烯三胺、十二烷基硫酸钠，搅拌至完全溶解，转入含聚四氟乙烯内衬的自压反应釜中，密封后恒温反应，冷却至室温，经洗涤离心干燥后得所述铁基功能材料；取蛋白胨、上述铁基功能材料混合，加水灭菌后接种微生物，再经恒温振荡，取沉淀物干燥并高温灼烧，得所述改性铁基功能材料。本发明利用微生物改性铁基功能材料，能够改善吸附材料的孔结构，蚀刻不完全反应的中间体，降低结构缺陷，使其成为电荷陷阱位点，同时具有强磁性的特点，从而提高了对重金属吸附去除的效率。

技术领域

本发明属于环境治理领域，具体涉及一种改性铁基功能材料的制备方法。

背景技术

重金属废水具有来源广泛、处理困难的特点，始终是水处理领域的难点问题。为了减少重金属污染的危害，国内外对重金属废水的处理已有大量研究，目前，重金属废水的处理方法主要有络合法、加碱沉淀法、氧化还原法、离子交换法、吸附法等，在众多处理方法中，吸附法具有高效，节能，可循环利用等特点，被人们广泛应用于废水处理中，在吸附法的应用中，吸附剂的选择尤为重要，目前，已有一些材料可用于去除水中不同的重金属离子的研究，例如松树皮(如中国专利CN105642252A公开的一种污水重金属离子吸附剂及其制备方法)、粉煤灰(如中国专利CN1194238A公开的工业废水重金属去除方法)、赤泥(如中国专利CN102234167A公开的一种污水处理厂污泥中磷和重金属的固稳方法)等，但这些吸附剂具有吸附稳定性低、吸附率低、制备工艺复杂和不易再生等特点。中国专利CN105056890A公开的一种磁性纳米盘以及利用其进行重金属污水处理的方法，将制备的磁性纳米盘进行表面氨基修饰，提高重金属离子的吸附能力，因此磁性纳米功能材料因其独特的顺磁性、良好的生物相容性、较高的吸附能力、可回收利用等优势，成为目前国内外最具吸引力的吸附材料之一。

发明内容

为解决废水中重金属铜、镉离子因持久性、隐蔽性、毒性大、不能被微生物降解的问题，本发明提供一种可应用于修复重金属污染的改性铁基功能材料的制备方法为达到上述目的，本发明采用以下方案：

一种改性铁基功能材料的制备方法，包括以下步骤：

A.制备铁基功能材料：取六水合氯化铁于烧杯中，加入乙二醇，搅拌30～40min后加入无水乙酸钠、二乙烯三胺、十二烷基硫酸钠，搅拌至完全溶解，转入含聚四氟乙烯内衬的自压反应釜中，密封后恒温反应，冷却至室温，经洗涤离心干燥后得所述铁基功能材料；

B.微生物处理铁基功能材料：取蛋白胨、步骤A制备的铁基功能材料混合，加水，紫外线灭菌后，接种微生物，再经恒温振荡，取沉淀物干燥并高温灼烧，得所述改性铁基功能材料。

进一步地，所述步骤A中十二烷基硫酸钠、无水乙酸钠、六水合氯化铁的质量比为5：40：17，所述乙二醇：二乙烯三胺的体积比为8～10：1。

进一步地，所述步骤A中恒温反应的温度为160～220℃，反应时间为1.8～2.2h。

进一步地，所述步骤A中洗涤为采用去离子水和无水乙醇交替洗涤，去离子水：无水乙醇比例为2～3：5～7。

进一步地，所述步骤A中离心为在4000r/min离心5min，干燥温度为60℃～70℃。

进一步地，所述步骤B中铁基功能材料：蛋白胨：水为1g：1g：100mL，灭菌温度为121℃，灭菌时间为30min。

进一步地，所述步骤B中微生物为黑曲霉、白色念珠菌、嗜热脂肪芽孢杆菌中的一种或多种，微生物饱和溶液：铁基功能材料为1mL：125g。

进一步地，所述步骤B中振荡的条件为170r/min的转速下，37℃振荡2～6天。