高嶺土投加到硫酸亞鐵和硫酸鐵溶液中，按鐵氧化物與高嶺土的理論質(zhì)量比為0.5、硫酸亞鐵和硫酸鐵摩爾比為2、總鐵含量為0.5摩爾/升進行鐵鹽溶液的配制。添加總鐵質(zhì)量0.5%的氯化錳。懸濁液升溫到60°C持續(xù)攪拌1小時達到穩(wěn)定，添加5摩爾/升的氫氧化鈉使得溶液pH值升至9，持續(xù)攪拌1小時；
[0027](3)固體沉淀經(jīng)分離、干燥、粉碎后，以5°C /min升溫到400°C空氣中熱處理12小時，即可獲得可磁分離的有機污染修復材料；
[0028](4)將上述磁性修復材料按lwt %添加到多環(huán)芳烴污染土壤的泥漿中，泥漿初始pH為7，初始的16種多環(huán)芳烴總含量高達40毫克/公斤土，按修復材料:雙氧水(溶質(zhì)含量為lwt% ):琥珀酸質(zhì)量比為1:0.5:0.005添加雙氧水和琥珀酸，攪拌反應(yīng)6小時后，多環(huán)芳烴總含量低于0.5毫克/公斤土。采用磁分離回收修復材料并循環(huán)使用三次，最終催化活性為初次使用活性的80%以上。
[0029]實施例2
[0030](1)膨潤土經(jīng)干燥、粉碎和過10目篩預處理后備用；
[0031](2)將過篩后的膨潤土投加到硫酸亞鐵和硫酸鐵溶液中，按鐵氧化物與膨潤土的理論質(zhì)量比為0.1、硫酸亞鐵和硫酸鐵摩爾比為0.5，總鐵含量為0.1摩爾/升進行鐵鹽溶液的配制。添加總鐵質(zhì)量0.1%的氯化鈷。懸濁液升溫到30°C持續(xù)攪拌0.5小時達到穩(wěn)定，添加1摩爾/升的氨水使得溶液pH值升至8，持續(xù)攪拌0.5小時；
[0032](3)固體沉淀經(jīng)分離、干燥、粉碎后，以1°C /min升溫到200°C空氣中熱處理1小時，即可獲得可磁分離的有機污染修復材料；
[0033](4)將上述磁性修復材料按0.5被％添加到鄰(對)氯硝基苯污染水體中，初始pH為5，按修復材料:過硫酸鉀(質(zhì)量濃度為1% ):檸檬酸質(zhì)量比為1:0.1:0.001添加過硫酸鉀和檸檬酸，攪拌反應(yīng)1小時后，總苯類化合物濃度減少70%。采用磁分離回收修復材料并循環(huán)使用兩次，最終催化活性為初次使用活性的92%。
[0034]實施例3
[0035](1)伊利石經(jīng)干燥、粉碎和過10目篩預處理后備用；
[0036](2)將過篩后的伊利石投加到硫酸亞鐵和硫酸鐵溶液中，按鐵氧化物與伊利石的理論質(zhì)量比為1、硫酸亞鐵和硫酸鐵摩爾比為3，總鐵含量為5摩爾/升進行鐵鹽溶液的配制。添加總鐵質(zhì)量5%的硫酸鋁。懸濁液升溫到90°C持續(xù)攪拌5小時達到穩(wěn)定，添加10摩爾/升的氫氧化鉀使得溶液pH值升至11，持續(xù)攪拌2小時；
[0037](3)固體沉淀經(jīng)分離、干燥、粉碎后，以10°C /min升溫到500°C空氣中熱處理24小時，即可獲得可磁分離的有機污染修復材料；
[0038](4)將上述磁性修復材料按10wt%添加到石油烴污染土壤的泥漿中，泥漿初始pH為8，按修復材料:雙氧水(質(zhì)量分數(shù)1% ):草酸鈉質(zhì)量比為1:0.5:0.05添加雙氧水和草酸鈉，攪拌反應(yīng)48小時后，石油烴含量下降98%。采用磁分離回收修復材料并循環(huán)使用三次，催化活性為初次使用活性的75%以上。
[0039]上述的對實施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種土壤或水中有機物污染的磁性修復材料，其特征在于，包括粘土礦物、鐵氧化物及其它摻雜金屬元素，其中鐵氧化物與粘土礦物質(zhì)量比為0.1-1，其它摻雜金屬元素占總鐵質(zhì)量的〇.1-5%，所述的其它摻雜金屬元素選自錳、鈷、鋁、鋯或鎢中的一種或幾種。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤或水中有機物污染的磁性修復材料，其特征在于，所述的粘土礦物具有層狀結(jié)構(gòu)，選自高嶺石、伊利石或蒙脫石中的一種或兩種組合。3.—種如權(quán)利要求1所述的土壤或水中有機物污染的磁性修復材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:(1)將粘土礦物干燥、粉碎和過篩預處理；(2)將過篩后的粘土礦物投加到鐵鹽溶液中，并添加其它金屬鹽，使混合后的懸濁液升溫到30-90°C并持續(xù)攪拌0.5-5小時達到穩(wěn)定，添加堿液使得溶液pH值升至8-11，持續(xù)攪拌0.5-2小時；(3)固體沉淀經(jīng)分離、干燥、粉碎，并熱處理，即得到可磁分離的土壤或水中有機物污染的磁性修復材料。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種土壤或水中有機物污染的磁性修復材料的制備方法，其特征在于，所述鐵鹽為任何可溶性二價鐵鹽或二價與三價鐵鹽的混合物，其中優(yōu)選的二價鐵與三價鐵摩爾比為〇.3-3,總鐵濃度為0.l-5mol/l。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種土壤或水中有機物污染的磁性修復材料，其特征在于，所述其它金屬鹽為水溶性的錳鹽、鈷鹽、鋁鹽、鋯鹽或鎢鹽中的一種或幾種，且其它金屬鹽占總鐵質(zhì)量的〇.1-5%。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種土壤或水中有機物污染的磁性修復材料，其特征在于，所述熱處理的升溫速率為1_20°C /min，熱處理溫度為200-500°C，熱處理時間1-24小時，熱處理氣氛為空氣或者惰性氣體。7.—種如權(quán)利要求1所述的土壤或水中有機物污染的磁性修復材料的應(yīng)用，其特征在于，所述的磁性修復材料用于多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、二惡英或有機氯農(nóng)藥，及上述物質(zhì)降解中間產(chǎn)物污染的土壤或水的修復。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種土壤或水中有機物污染的磁性修復材料的應(yīng)用，其特征在于，將所述磁性修復材料添加至受污染的土壤泥漿液或者受污染的水中，調(diào)節(jié)pH在3-8之間，添加氧化劑和螯合劑，反應(yīng)1-48小時，反應(yīng)結(jié)束后，采用磁分離方法回收并循環(huán)利用磁性修復材料。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種土壤或水中有機物污染的磁性修復材料的應(yīng)用，其特征在于，所述的氧化劑選自雙氧水、過硫酸鈉或過硫酸鉀中的一種或兩種；所述的螯合劑為多羧基羥基化合物，選自檸檬酸、草酸或琥珀酸。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種土壤或水中有機物污染的磁性修復材料的應(yīng)用，其特征在于，所述磁性修復材料的添加量為受污染的土壤泥漿液或者受污染的水重量的0.5-10 %，所述的磁性修復材料、氧化劑及螯合劑的添加質(zhì)量比為1:(0.001-0.05):(0.001-0.05) 〇
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種土壤或水中有機物污染的磁性修復材料及其制備與應(yīng)用。制備步驟為：(1)將粘土礦物干燥、粉碎和過篩預處理；(2)將過篩后的粘土礦物投加到鐵鹽溶液中，并添加其它金屬鹽，使混合后的懸濁液升溫到30-90℃并持續(xù)攪拌0.5-5小時達到穩(wěn)定，添加堿液使得溶液pH值升至8-11，持續(xù)攪拌0.5-2小時；(3)固體沉淀經(jīng)分離、干燥、粉碎，并熱處理，即得到可磁分離的土壤或水中有機物污染的磁性修復材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明修復材料具有可磁分離性，能夠回收和循環(huán)使用，同時具有較高的穩(wěn)定性和催化活性，生態(tài)相容性良好，適用于多環(huán)芳烴，多氯聯(lián)苯、二惡英、有機氯農(nóng)藥等及其降解中間產(chǎn)物污染的土壤或水的原位或異位修復。
【IPC分類】B09C1/08, H01F1/10, C02F1/00
【公開號】CN105405567
【申請?zhí)枴緾N201510893930
【發(fā)明人】龍明策, 金明杰, 蘇寒瑞, 潘玥
【申請人】上海交通大學
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月7日