【CN110015742A】一种水葫芦生物炭负载纳米零价铁复合材料及制备与应用【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910360067.9

(22)申请日 2019.04.30

(71)申请人 生态环境部华南环境科学研究所

地址 510530 广东省广州市萝岗区瑞和路

18号华南环科所综合楼317

(72)发明人 王振兴　叶田田　陈志良　张建强　

刘立　刘丽红　

(74)专利代理机构 广州市华学知识产权代理有

限公司 44245

代理人 罗啸秋

(51)Int.Cl.

C02F 1/70(2006.01)

C02F 101/20(2006.01)

(54)发明名称

一种水葫芦生物炭负载纳米零价铁复合材

料及制备与应用

(57)摘要

本发明属于环境功能材料领域，公开了一种

水葫芦生物炭负载纳米零价铁复合材料及制备

与应用。将水葫芦经洗净干燥后切碎，在惰性气

氛及300～600℃温度下炭化处理，研磨过筛后置

于酸溶液中浸泡处理，水洗至中性后烘干，得到

水葫芦生物炭；将含铁化合物溶于水，然后加入

无水乙醇，再加入水葫芦生物炭搅拌混合均匀，

滴加还原剂溶液搅拌反应，滴加完毕后陈化反

应，分离去除上层液体，所得沉淀经洗涤干燥，得

到水葫芦生物炭负载纳米零价铁复合材料。本发

明的制备方法简便易操作，原料易得，制备得到

的水葫芦生物炭负载纳米铁分散均匀，有效解决

了水葫芦污染与纳米颗粒易团聚钝化等问题，提

高了材料对重金属污染物锑的去除效果。权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 110015742 A 2019.07.16

C N 110015742

A

权　利　要　求　书1/1页CN 110015742 A

1.一种水葫芦生物炭负载纳米零价铁复合材料的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：

(1)将新鲜水葫芦经洗净干燥后切碎，在惰性气氛及300～600℃温度下炭化处理1～4h，冷却后取出，研磨过筛，然后置于酸溶液中浸泡处理，水洗至中性后烘干，得到水葫芦生物炭；

(2)将含铁化合物溶于去离子水，然后加入无水乙醇作为分散剂，向所得混合溶液中加入步骤(1)的水葫芦生物炭，搅拌混合均匀，然后滴加还原剂溶液搅拌反应，滴加完毕后陈化反应，分离去除上层液体，所得沉淀经洗涤干燥，得到水葫芦生物炭负载纳米零价铁复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种水葫芦生物炭负载纳米零价铁复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述切碎程度为0.3～0.6cm。

3.根据权利要求1所述的一种水葫芦生物炭负载纳米零价铁复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述过筛是指过2mm筛。

4.根据权利要求1所述的一种水葫芦生物炭负载纳米零价铁复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述酸溶液是指浓度为0.5～2mol/L的盐酸溶液，所述浸泡处理的时间为6～12h。

5.根据权利要求1所述的一种水葫芦生物炭负载纳米零价铁复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述含铁化合物为氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种水葫芦生物炭负载纳米零价铁复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述还原剂为硼氢化钾；所述还原剂与含铁化合物的摩尔比为(2～

6):1。

7.根据权利要求1所述的一种水葫芦生物炭负载纳米零价铁复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)在氮气条件下进行。

8.根据权利要求1所述的一种水葫芦生物炭负载纳米零价铁复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中陈化反应完成后，利用磁性条件助沉；所述洗涤是指用无水乙醇洗涤3～5次。

9.一种水葫芦生物炭负载纳米零价铁复合材料，其特征在于：通过权利要求1～8任一项所述的方法制备得到。

10.权利要求9所述的一种水葫芦生物炭负载纳米零价铁复合材料在含锑废水处理中的应用。

2