[发明专利]一种用于土壤重金属治理的功能性缓释微胶囊的制备与应用

摘要

本发明公开了在一定条件下，以微晶纤维素为原料，海藻酸钠为粘合剂，CaCl₂为固化液，纳米零价铁（nZⅥ）为芯材，制备缓释微胶囊，用于土壤重金属污染治理。纤维素本身具有一定的吸附性、同时纤维素含有三个游离醇羟基能与土壤中的重金属离子发生作用，对土壤中重金属离子产生络合、离子交换作用；另外一方面，纳米零价铁具有较强的还原性，随着环境对纤维素的降解，微胶囊的外壳慢慢的分解，芯材纳米零价铁慢慢进入土壤中，能有效钝化土壤中重金属；本发明应用简单，不会产生二次污染，对土壤重金属污染治理的发展有较深远的意义。

主权项

1.一种用于土壤重金属治理的功能性缓释微胶囊的制备与应用，其特征在于包括以下步骤：（1）微晶纤维素溶液的制备a、预处理：将天然纤维素粉碎至0.5‑2mm，加入适量蒸馏水微沸0.5‑5 h ，然后离心10‑30min ，抽滤，抽滤后滤渣加入质量分数为0.5‑2% NaOH溶液，其中料液质量比（1~10）:（6~20），浸泡6‑48h，用蒸馏水洗净，备用，得到物料a；b、在预处理物料a中加入质量分数1‑10% HCl溶液，按质量比为（0.5~3）:（10~20），微波处理10‑60min，过滤离心得到物料b；c、往物料b加入质量分数为0.5~10% H₂O₂溶液，按质量比为（0.5~3）:（10~20），在 20‑100℃下，不断搅拌、漂洗得到溶液c；d、调节溶液c pH值至6.5~7.5，得到微晶纤维素溶液d； (2)微晶纤维素‑纳米零价铁缓释微胶囊的制备a、纳米零价铁的制备：在氮气的保护下，将0.5~2M 硼氢化钾缓慢滴入0.1~2M FeSO₄，搅拌20‑60min，得到纳米零价铁e；2Fe²⁺(aq)+BH₄^‑(aq)+3H₂O(1)→2Fe⁰ (s)+H₂BO₃^‑(aq)+4H⁺(aq)+2H₂(g)b、取一定量的微晶纤维素溶液d 和CaCl₂混合，用5~15%Na₂CO₃溶液调节pH值1~6，放在磁力搅拌器上，搅拌0.5‑2h；c、将一定量的零价铁e与海藻酸钠溶液混合，将混合液用针头缓缓滴入微晶纤维素‑CaCl₂混合液中，滴完后缓慢搅拌，静置 10‑30 min，固液分离，收集滤液，将分离出的胶囊粒水洗，经真空干燥得到成品微晶纤维素‑纳米零价铁缓释微胶囊；d、 收集洗涤液，用NaOH检测滤液与洗涤液中铁离子的含量。