[发明专利]一种多组分有机改性的膨润土嵌载纳米零价铁的制备方法

摘要

本发明公开了一种多组分有机改性的膨润土嵌载纳米零价铁的制备方法。该方法如下：1）膨润土预处理；2）按20-50g/L将膨润土颗粒加入0.1MFeCl₃溶液中，充分混合离心弃去上清液，重复上述过程2次得Fe³⁺饱和膨润土颗粒；3）将Fe³⁺饱和膨润土颗粒投入去离子水调节pH到2-3.5，在惰性气体保护下按NaBH₄与Fe³⁺摩尔比25-35:1加入NaBH₄，室温下反应1-3min，高速离心得膨润土嵌载零价铁；4）向混有膨润土嵌载零价铁的去离子水中投加三种有机阳离子改性剂HDTMA、TPMA和TMA，在无氧环境中置换反应15-30min，高速离心得产品。本发明可改善纳米铁在复杂重质非水相环境中的团聚现象，提升表面疏水性能，通过三种组分有机改性及膨润土吸附和铁还原作用，使其环境行为与形态得到改善，并最终提高其降解效率。

主权项

一种多组分有机改性的膨润土嵌载纳米零价铁的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：1）膨润土的预处理：在复合材料制备前对膨润土进行提纯，将膨润土颗粒加入去离子水中，搅拌6‑10小时后，600～650rpm低速离心，将粒径大于2微米的膨润土颗粒去除；2）膨润土的铁离子饱和：按每升溶液加20～50g的量将膨润土颗粒加入0.1M的FeCl₃溶液中，在磁力搅拌的作用下充分混合，离心弃去上清液，重复上述过程2次，获得Fe³⁺饱和膨润土颗粒，再加入去离子水清洗；3）膨润土嵌载零价铁的制备：将铁离子饱和膨润土颗粒投入去氧去离子水后，用盐酸调节溶液pH到2～3.5，在惰性气体保护下，将NaBH₄快速加入颗粒浆液中，NaBH₄与Fe³⁺的摩尔比为25～35:1，迅速盖紧瓶盖，在室温下反应1～3分钟，高速离心，获得膨润土嵌载零价铁；4）膨润土嵌载零价铁的有机改性：向混有膨润土嵌载零价铁的去氧去离子水中投加三种有机阳离子改性剂HDTMA、TPMA和TMA，其中3种改性剂的交换总量为膨润土100%的阳离子交换能力；在无氧环境中搅拌溶液，置换反应15‑30分钟，高速离心，获得多组分有机改性的膨润土嵌载零价铁。