[发明专利]一种多元过渡金属复合环境修复材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种多元过渡金属复合环境修复材料的制备方法，包括如下步骤：将CuSO₄·5H₂O和FeCl₃·6H₂O按照比例搅拌，使其完成溶解在去离子水中；滴加NaOH溶液和Na₂CO₃溶液进行共沉淀反应，于60℃保温4h，然后进行抽滤，洗涤，真空干燥，得到蓝灰色固体；将蓝灰色固体放入马弗炉中煅烧，得到CuFe₂O₄纳米粒子，将CuFe₂O₄纳米粒子加入到水、乙醇、十六烷基三甲基溴化铵和硅酸四乙酯的混合溶液中，滴加氨水，并进一步搅拌反应混合物，然后过滤、洗涤、真空干燥；煅烧后得到CuFe₂O₄/SiO₂复合环境修复材料，本发明制备得到的环境修复材料可以在较宽的pH范围内高效降解水中多种有机污染物，可以采用多种方式应用于各种水处理工艺和水环境修复工程实践中，重复使用的活性稳定性高。

技术领域

本发明涉及环境修复材料技术领域，尤其涉及一种多元过渡金属复合环境修复材料的制备方法。

背景技术

目前，传统的芬顿反应存在容易产生铁泥、且需较低pH条件等问题，采用过渡金属相关的材料作为类芬顿试剂可在较宽的pH范围内进行反应产生羟基自由基，以便高效降解甚至完全矿化水中的有机污染物，是当前科学研究和技术开发的热点。多元过渡金属复合有助于实现协同催化，同时负载于多孔材料可提高反应效率和活性稳定性。在应用过程中可采用多种工艺实现降解目标。因此，急需开发一种多元过渡金属复合环境修复材料的制备方法以解决上述技术问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种多元过渡金属复合环境修复材料的制备方法，制备得到的环境修复材料可以在较宽的pH范围内高效降解水中包括腐殖酸等大分子在内的多种有机污染物，可以采用间歇式、流化床、可渗透反应墙等方式应用于各种水处理工艺和水环境修复工程实践中，重复使用的活性稳定性高，具有广阔的应用前景，有利于推广应用。

为了实现上述目的，本发明提供的一种多元过渡金属复合环境修复材料的制备方法，包括如下步骤：

S1：将CuSO₄·5H₂O和FeCl₃·6H₂O按照比例搅拌，使其完成溶解在去离子水中；

S2：缓慢滴加NaOH溶液和Na₂CO₃溶液进行共沉淀反应，完全沉淀后，于60℃保温4h，然后进行抽滤，并依次使用去离子水和无水乙醇进行打浆洗涤，洗涤完成后在70℃真空中干燥4h，得到蓝灰色固体；

S3：将S2得到的蓝灰色固体放入马弗炉中煅烧，得到CuFe₂O₄纳米粒子，将CuFe₂O₄纳米粒子加入到水、乙醇、十六烷基三甲基溴化铵和硅酸四乙酯的混合溶液中，在45℃下滴加氨水，并进一步搅拌反应混合物6h，然后过滤、洗涤、真空干燥；

S4：将S3真空干燥后得到的固体在马弗炉中煅烧，得到CuFe₂O₄/SiO₂复合环境修复材料。

优选地，所述S1中，CuSO₄·5H₂O和FeCl₃·6H₂O的比例为2:1。

优选地，所述S3中，采用水进行洗涤。

优选地，所述S3中，煅烧温度为500℃，煅烧时间为6h。

优选地，所述S3中，真空干燥的温度为70℃。