[发明专利]一种用于水土污染协同控制的铁锰改性生物炭制备与应用

权利要求书

1.一种用于水土污染协同控制的铁锰改性生物炭催化材料，其特征在于，所述铁锰改性生物炭催化材料包括生物炭及负载到生物炭表面上的Fe₃O₄颗粒与MnO₂颗粒；

其中，所述Fe₃O₄颗粒由三价铁与二价铁通过均价法制备获得，MnO₂颗粒为七价锰与二价锰通过均价法制备获得；

所述的铁锰改性生物炭催化材料的制备方法包括如下步骤：

步骤A：将MnO₂颗粒负载于生物炭上；

步骤B：将Fe₃O₄颗粒负载于步骤A得到的生物炭上；

步骤C：将经过步骤B处理后的生物炭洗涤干燥后，获得铁锰改性生物炭催化材料；

所述铁锰改性生物炭催化材料用于修复石油污染场地中的土壤和地下水；

所述生物炭为沼渣生物炭；

在步骤A中，将生物炭材料浸泡在MnSO₄溶液中一段时间后，加KMnO₄溶液并在一定温度水浴下搅拌后，获得负载有MnO₂颗粒的生物炭；

在步骤B中，生物炭材料浸泡在FeCl₃溶液中一段时间后，常温下通氮气条件下加FeSO₄溶液及氨水搅拌后，获得负载有Fe₃O₄颗粒的生物炭；

其中，MnSO₄溶液浓度为0.2 mol/L，KMnO₄浓度为 0.32 mol/L，FeCl₃溶液浓度为0.4mol/L，FeSO₄溶液为0.2mol/L。

2.根据权利要求1所述的用于水土污染协同控制的铁锰改性生物炭催化材料，其特征在于，在步骤A中，浸泡于MnSO₄溶液时间为20-60min，水浴温度为70℃-90℃，时间为30～60min。

3.根据权利要求1所述的用于水土污染协同控制的铁锰改性生物炭催化材料，其特征在于，浸泡于FeCl₃溶液中的时间为20-60min，加FeSO₄溶液及氨水搅拌时，时间为30～60min，氮气流量为100~200 mL/min。

4.一种如权利要求1所述的铁锰改性生物炭催化材料用于一体化修复石油污染场地中的土壤和地下水的应用，其特征在于，包括：将所述铁锰改性生物炭催化材料铺于土壤表层上，并在上方铺设布水管路，抽取受污染地下水进入布水管路中，并加入促解剂及表面活性剂，布水管路将含有促解剂、表面活性剂的受污染地下水均匀地浇灌在土壤上方改性生物炭层，发生催化降解反应，地下水中的有机污染物得到降解，反应溶液通过表层土壤渗入地下时，土壤中有机污染物得到降解和洗脱，通过不断的间歇式循环，地下水和土壤中有机污染物得到持续降解。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的促解剂包括过氧化氢、过氧化钙、过氧化尿素、过硫酸钠的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的表面活性剂包括SDS、LAS、SDBS的一种或多种。

7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的有机污染物包括苯系物及多环芳烃。