[发明专利]一种零价铁/介孔二氧化硅复合材料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种零价铁/介孔二氧化硅复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将氯化铁溶解于去离子水和乙醇混合溶液中，以300rpm～500rpm转速机械搅拌10min～30min，得到铁离子浓度为1g/L的混合溶液；

(2)将硼氢化钠粉末溶解于去离子水中，形成硼氢化钠溶液，将所述硼氢化钠溶液蠕动泵以1rpm～5rpm转速缓慢加入所述步骤(1)得到的混合溶液中，在氮气气氛下合成纳米零价铁颗粒；

(3)向所述步骤(2)的得到的混合溶液中继续添加十六烷基三甲基溴化铵和氨水，以300rpm～500rpm转速继续搅拌10min～30min；

(4)向所述步骤(3)得到的混合溶液中添加正硅酸乙酯，所述正硅酸乙酯与所述步骤(1)得到的混合溶液的体积比为0.1:120～3:120；

(5)将所述步骤(4)得到的混合溶液以50rpm～300rpm搅拌2h～8h；

(6)将所述步骤(5)制备得到的溶液以1000rpm～5000rpm的转速离心后，多次用乙醇清洗并以1000rpm～5000rpm的转速离心1-5min离心，直至上清液澄清；

(7)将所述步骤(6)离心后得到的沉淀在40℃～60℃下真空干燥2h～8h后得到所述零价铁/介孔二氧化硅复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种零价铁/介孔二氧化硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的去离子水和乙醇混合溶液中去离子水与乙醇的体积比为1:1～3:1。

3.根据权利要求1所述的一种零价铁/介孔二氧化硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)得到的硼氢化钠溶液浓度为10g/L～20g/L。

4.根据权利要求1所述的一种零价铁/介孔二氧化硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)得到的纳米零价铁颗粒的粒径为20nm～60nm。

5.根据权利要求1所述的一种零价铁/介孔二氧化硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中添加的十六烷基三甲基溴化铵与所述步骤(2)得到的纳米零价铁的质量比为5:1～8:1。

6.根据权利要求1所述的一种零价铁/介孔二氧化硅复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中添加的氨水与所述步骤(1)的得到的混合溶液的体积比为0.5:30～3:30。

7.根据权利要求1-6任一所述方法制备得到的零价铁/介孔二氧化硅复合材料在含铅、镉重金属污水中的应用，其特征在于，将所述材料加入到含有重金属离子的污水中振荡，完成对溶液中重金属铅离子和重金属镉离子的去除。

8.根据权利要求7所述的复合材料在含铅、镉重金属污水中的应用，其特征在于，所述重金属污水中的重金属离子浓度为10mg/L～200mg/L，所述污水在处理过程中保持pH为3-9。

9.根据权利要求7所述的复合材料在含铅、镉重金属污水中的应用，其特征在于，所述零价铁/介孔二氧化硅复合材料的投加量为4mg/L～12mg/L，反应振荡时间为0h～12h。

10.根据权利要求7所述的复合材料在含铅、镉重金属污水中的应用，其特征在于，所述重金属铅离子以硝酸铅形式存在于污水中，所述重金属镉离子以氯化铬形式存在于污水中。