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专利摘要

本发明涉及一种纳米硅/铁羟基氧化物的土壤‑水体重金属钝化剂的制备和应用。所述重金属钝化剂制备包括：在碱水溶液中加入硅酸盐水溶液，在搅拌条件下加入亚铁盐水溶液中，碱与亚铁盐反应生成氧基碱式复盐的同时与共沉淀生成的纳米二氧化硅微粒表面活性羟基相结合形成纳米硅/铁羟基氧化物复合材料，然后升温反应，反应结束加入偏铝酸钠，经干燥，即得。本发明所述的钝化剂可用于处理土壤和水体的重金属污染，对Cu、Pb、Cd、Zn、As等多种重金属均具有较好的钝化效果，可用做农田及有色冶炼场地的重金属污染土壤修复剂，地下水修复用的活性隔离屏障填料、工业废水及渣场废灰的处理剂等多种重金属污染场景中，应用前景广泛。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202210959970.9
申请日期:
2022-08-11
专利申请人:
["河南大学","河南河大纳米材料工程研究中心有限公司"]
分类号:
C09K17/02 ; B09C1/00 ; B09C1/08 ; C02F1/28 ; C02F1/62 ; C02F101/20 ; C02F101/10
发明/设计人:
宋纯鹏，李超然，陈庆庆，邱坤艳，张小东，李小红，张治军
权利要求: 1.一种纳米硅/铁羟基氧化物的土壤-水体重金属钝化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）在碱水溶液中加入硅酸盐水溶液，于20～40℃搅拌反应1~2 h，硅酸盐水溶液中二氧化硅的质量浓度为15~35%；2）加入亚铁盐水溶液，于20～40℃搅拌反应1～2 h，亚铁盐与碱反应生成氧基碱式复盐同时与二氧化硅微粒表面活性羟基相结合；3）升温至60～80℃下反应2～4 h，在氧化生成羟基氧化铁的同时负载于二氧化硅表面；4）加入偏铝酸钠水溶液，于20～40℃下反应1～2 h，得到硅/铁羟基氧化物浆料，浆料经喷雾干燥得到粉体钝化剂。2.根据权利要求1所述纳米硅/铁羟基氧化物的土壤-水体重金属钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述碱水溶液为氢氧化钾、氢氧化钠、氧化钙、氢氧化钙、氢氧化镁或氨水的水溶液，所述的硅酸盐水溶液为硅酸钠或硅酸钾的水溶液。3.根据权利要求1所述纳米硅/铁羟基氧化物的土壤-水体重金属钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述亚铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁；亚铁盐与碱的摩尔比为1：（0.2～0.9）。4.根据权利要求1所述纳米硅/铁羟基氧化物的土壤-水体重金属钝化剂的制备方法，所述二氧化硅与羟基氧化铁的质量之比为1：（1～4）；二氧化硅与偏铝酸钠摩尔之比为1:（0.001～0.002）。5.根据权利要求1所述纳米硅/铁羟基氧化物的土壤-水体重金属钝化剂的制备方法，其特征在于，步骤4）中，所述的偏铝酸钠水溶液摩尔浓度为0.5～2.0 mol/L。6.采用权利要求1～5任一所述制备方法得到的纳米硅/铁羟基氧化物的土壤-水体重金属钝化剂。7.根据权利要求6所述的重金属钝化剂，其特征在于，钝化剂的粒径为50～200 nm。8.权利要求6或7所述的土壤-水体重金属钝化剂用于重金属污染土壤和水体的修复。9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述重金属钝化剂在土壤修复中的添加量为土壤重量的0.5%～3.0%，所述重金属钝化剂在水体修复中的添加量为水体重量的0.2%～2.0%。