[发明专利]一种绿色合成生物炭负载纳米零价铁材料的制备及其应用

摘要

本发明涉及金属纳米颗粒技术领域，尤其涉及一种绿色合成生物炭负载纳米金属颗粒的制备方法及其应用。制备方法包括：生物炭粉末和铁盐（二价或三价）溶于乙醇水溶液，得到生物炭与铁离子混合溶液；将生物炭与铁离子混合溶液在30~80℃下水浴，机械搅拌条件下加入绿茶提取液，继续搅拌10~30min，得到绿色合成生物炭负载纳米零价铁溶液；采用抽滤法分离得到沉淀物，放入40~80℃干燥36~72h，得到绿色合成生物炭负载纳米零价铁材料。本发明具有工艺简单、绿色环保、成本低等优点，制备的绿色合成生物炭负载纳米零价铁材料能有效地修复Cr(Ⅵ)离子污染地下水，不会造成二次污染，使用安全，具有巨大的应用价值。

主权项

1.一种绿色合成生物炭负载纳米零价铁材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1) 制备生物炭：将粉碎的农作物秸秆放入马弗炉中，10~20℃/min升温至300~700℃，恒温7~14h，取出后自然冷却至室温，研磨，过100~300目筛网，获得黑色粉末；黑色粉末加入到1mol/L的盐酸溶液中，20~30℃条件下水浴加热，机械搅拌12~36h，过滤，用蒸馏水洗至pH为中性，放入40~80℃真空干燥箱中干燥48~60h，取出，得到生物炭粉末；(2) 制备绿茶提取液：称取绿茶加入到蒸馏水中，于60~90℃条件下水浴加热40~120min，冷却至室温后，过滤得绿茶提取液；(3)制备生物炭与铁离子混合溶液：将所述生物炭粉末和铁盐添加至蒸馏水中，在惰性气体环境下于30~80℃条件下水浴加热，并以200~400r/min搅拌10~30min，继续加入乙醇水溶液，在惰性气体环境下于30~80℃条件下水浴加热，并以200~400r/min搅拌10~30min，得到生物炭与铁离子混合溶液；(4) 制备绿色合成生物炭负载纳米零价铁溶液：将所述生物炭与铁离子混合溶液在惰性气体环境下于30~80℃条件下水浴加热，并机械搅拌10~30min，然后滴加所述绿茶提取液，继续在惰性气体环境下搅拌20~30min，得到绿色合成生物炭负载纳米零价铁溶液；(5) 制备绿色合成生物炭负载纳米零价铁材料：采用抽滤法对所述绿色合成生物炭负载纳米零价铁溶液进行分离，并用蒸馏水和乙醇清洗，得到的沉淀物在真空干燥箱中于40~80℃干燥36~72h，研磨，得到绿色合成生物炭负载纳米零价铁材料。