CN102897891A - 一种复合型高锰酸钾缓释剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种复合型高锰酸钾缓释剂的制备方法，先将石蜡放入容器中，加热至完全熔化，把硅砂倒入搅拌均匀，待硅砂被石蜡完全浸润后，加入高锰酸钾粉末，搅拌均匀，趁热快速倒入模具，捣实，冷却成型，制得具有不同缓释时间的复合型高锰酸钾缓释体。本发明针对液体和粉末高锰酸钾原位化学氧化去除地下水污染物过程中存在的氧化剂利用率低、无选择性消耗大、氧化剂的传质等问题，实现了氧化剂的缓慢释放、有效传输和高效氧化等目的。

Description

一种复合型高锰酸钾缓释剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于地下水氯代烯烃污染物修复的复合型高锰酸钾缓释剂的制备方法。
背景技术
随着社会经济的发展，大量的有机溶剂在实践中被人类所利用，这些有机物的不合理排放及不适当处理，导致其进入环境而使地下水资源遭受污染。氯代溶剂（氯乙烯）已经被广泛应用于金属加工、电子、干洗、电镀、有机合成等行业，由于其普遍应用和不合理的处理导致污染了土壤和地下水环境，已使其成为最为广泛的污染物之一。比如三氯乙烯（TCE）属于蓄积性麻醉剂，对中枢神经系统有强烈抑制作用，具有致癌性，当人体摄入TCE含量高的水时，会发生呕吐、腹痛或一时的神智意识不清等症状。
原位化学氧化法能够有效处理土壤及地下水中氯乙烯污染物的一种重要方法，常用的氧化剂有H2O2、Fenton试剂、臭氧和KMnO4。与H2O2、Fenton试剂和O3等氧化剂相比，高锰酸钾是固体氧化剂，在饮用水和废水有机污染处理已经有一段相当长的历史，包括去除水中的Fe2+、Mn2+、酚类物质，以及近年来的TCE的去除。高锰酸钾是通过提供氧原子而不是生成羟基自由基进行氧化反应，因此反应受到pH的影响较小且具有更高的处理效率，而且当土壤中含有大量碳酸根、碳酸氢根等可清除羟基自由基的组分时，高锰酸钾的氧化作用不受影响，且价格低廉，实际应用优势较大。
但在以往高锰酸钾修复氯乙烯污染的应用中，高锰酸钾采用一次性液体投加，导致液体高锰酸钾在传输的过程中，会无选择性与地下水体中的还原性物质反应，使得只有少部分氧化剂能到达污染带，并与目标污染物发生反应，从而造成氧化剂的利用效率低，从而影响氯乙烯污染的修复效果。再者，由于氯乙烯类污染物的密度比水大，所以一旦进入土壤包气带和地下水中，其在向下迁移至不透水层的表面时，累积于此，形成一个独特的污染层带，此后在地下水流作用下，会逐渐溶解、缓慢释放，形成一个潜在的、持久的羽状污染带。因此改性高锰酸钾，使其既能减少无选择性的消耗，又能持久有效的修复羽状污染带成为了当今研究的热点。
发明内容
本发明针对液体和粉末高锰酸钾原位化学氧化去除地下水污染物过程中存在的氧化剂利用率低、无选择性消耗大、氧化剂的传质等问题，提供了一种用于地下水氯代烯烃污染物修复的复合型高锰酸钾缓释剂的制备方法，实现氧化剂的缓慢释放、有效传输和高效氧化等目的。
为了实现上述目的，本发明的解决方案是：
一种复合型高锰酸钾缓释剂的制备方法，先将石蜡放入容器中，加热至完全熔化，把硅砂倒入搅拌均匀，待硅砂被石蜡完全浸润后，加入高锰酸钾粉末，搅拌均匀，趁热快速倒入模具，捣实，冷却成型，制得具有不同缓释时间的复合型高锰酸钾缓释体。
所述石蜡最好采用切片石蜡，熔化温度控制在57-63℃。
所述硅砂最好选用40-70目。
所述高锰酸钾最好研磨成粉末并过100目筛。
所述硅砂倒入后的搅拌和加入高锰酸钾粉末后的搅拌最好采用电动搅拌机，在转速50-150rpm下搅拌均匀。
所述石蜡和硅砂质量比例在1:1-1:20之间。
本发明通过固定高锰酸钾和硅砂的质量，调节石蜡的质量，可以制得一系列不同石蜡和硅砂质量比例（简称蜡砂比）的、具有不同缓释效果的复合型高锰酸钾缓释体。截取含1g高锰酸钾的小段，用石蜡封住两端，分别将缓释段投入装有400ml蒸馏水的锥形瓶，密封置阴暗处、室温（20-25℃）保存，定时取样。取样时间：前期取样频繁，分别在0.5、1.5、4、6、12、24、36小时取样，之后每天取样一次，用紫外分光光度计于波长525nm处测定其吸光度，根据高锰酸钾标准曲线方程求得相应高锰酸钾的浓度。高锰酸钾累积释放百分数η按公式计算，从而评价复合型高锰酸钾缓释剂的缓释效果。
η=高锰酸钾累计释放量/高锰酸钾总含量
本发明在综合了包覆型高锰酸钾和负载型高锰酸钾优点的基础上，提出了复合型高锰酸钾缓释体，实现了大规模实际应用，本发明复合型高锰酸钾缓释体制备工艺简单，制备成本低，产品稳定性好，本发明复合型材料硬度大，可以降低包覆体破坏而引起的高锰酸根大量释放的风险，释放周期长，释放速率稳定，不仅减少了氧化剂被土壤中还原物质消耗，而且能够使高锰酸钾浓度长久的维持在一个低浓度的范围，实现持久去除污染物的目的。
总之，本发明适用于地下水氯代烯烃污染物修复，实现氧化剂的缓慢释放、有效传输和高效氧化等目的。
附图说明
图1是实施例1各种比例的缓释体在水中的缓释曲线（各种缓释体的质量配比见表1）；
图2是实施例1在同蜡砂比条件下不同高锰酸钾含量的缓释曲线，（A）1:1（B）1:4（质量配比见表2）；
图3是实施例2复合型高锰酸钾缓释体（蜡砂比=1：4）缓释312小时前后的实物图。
具体实施方式
以下参见图1至图3所示，结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
固定高锰酸钾粉末6g和石英砂12g，通过调节石蜡的质量从而改变石蜡和石英砂的比例（蜡砂比），各种缓释体的石蜡和硅砂比例见表1。先将不同质量的切片石蜡分别放入不同的烧杯中，用电炉加热至石蜡完全熔化，接着把12g的硅砂倒入搅拌均匀，待硅砂被石蜡完全浸润后，倒入6g的高锰酸钾粉末，搅拌均匀，趁热快速倒入模具，捣实，冷却成型。将蜡砂比例为1：1、1：2、1：4、1：6、1：10、1：15、1：20的缓释体，截取含1g高锰酸钾的小段，用石蜡封住两端，分别投入装有400ml纯水的锥形瓶，密封置阴暗处、室温（20-25℃）保存，定时取样。取样时间：前期取样频繁，分别在0.5、1.5、4、6、12、24、36小时取样，之后每天取样一次，用紫外分光光度计于波长525nm处测定其吸光度，根据高锰酸钾标准曲线方程求得相应高锰酸钾的浓度。240小时累积高锰酸钾释放百分数分别为4.13%、6.62%、24.67%、49.36%、66.87%、65.64%和67.83%，结果见图1。
表1  各种缓释体的质量配比
实施例2
分别采用两种比例的缓释体，通过改变石蜡和硅砂的含量，从而达到改变缓释体中高锰酸钾含量百分数，测定其在水中的缓释曲线。制备方案如前所述。选用蜡砂比为1：1和1：4的比例，各种质量配比如表2所示，缓释曲线如图2。从图2可以看出同种比例的缓释体高锰酸钾在水中累积释放量随着高锰酸钾含量的增加而增大，释放速率也随着高锰酸钾含量的增加而增大。相同比例的缓释体，其石蜡和砂的比例不变，则缓释体内孔隙率不会发生明显的变化，而高锰酸钾质量百分数的增加，即单位体积中含有的高锰酸钾质量增大，故在相同孔隙率，即同种比例的蜡砂比条件下，高锰酸钾的释放累积百分数增大。图3为蜡砂比=1：4的复合型高锰酸钾缓释体缓释312小时前后实物图。由图可以看出，缓释过程中的复合型高锰酸钾缓释体仍具有完整的外观，未有破损，从而可以降低由于包覆体破坏而引起的高锰酸根大量释放的风险，而且释放周期长，释放速率稳定。
表2相同蜡砂比条件下各种质量配比
Figure BDA00002065451900051
实施例3
先将3g的切片石蜡放入烧杯中，用电炉加热至石蜡完全熔化，接着把12g的硅砂倒入搅拌均匀，待硅砂被石蜡完全浸润后，倒入6g的高锰酸钾粉末，搅拌均匀，趁热快速倒入模具，捣实，冷却成型后取出备用。截取1.8g高锰酸钾的缓释体，投入装有120mL，TCE初始浓度为40mg/L的锥形瓶中。用0.1mol/L的HCl和0.1mol/L的NaOH调节TCE溶液的pH值为6.8，在振荡器中振荡反应，间隔一定时间取样，然后测定TCE的剩余含量。在1h内对TCE的去除率分别达到了87%，4h后对TCE的去除率分别为100%。
实施例4
先将1.2g的切片石蜡放入烧杯中，用电炉加热至石蜡完全熔化，接着把12g的硅砂倒入搅拌均匀，待硅砂被石蜡完全浸润后，倒入6g的高锰酸钾粉末，搅拌均匀，趁热快速倒入模具，捣实，冷却成型后取出备用。之后截取1.6g复合型高锰酸钾缓释体，用石蜡封住两端，投入装有120mL，TCE初始浓度为4mg/L的锥形瓶中。用0.1mol/L的HCl和0.1mol/L的NaOH调节TCE溶液的pH值为6.8，在振荡器中振荡反应，间隔一定时间取样，然后测定TCE的剩余含量。在1h内对TCE的去除率分别达到了96%，4h后对TCE的去除率分别为100%。

Claims (6)

1.一种复合型高锰酸钾缓释剂的制备方法，其特征在于：先将石蜡放入容器中，加热至完全熔化，把硅砂倒入搅拌均匀，待硅砂被石蜡完全浸润后，加入高锰酸钾粉末，搅拌均匀，趁热快速倒入模具，捣实，冷却成型，制得复合型高锰酸钾缓释体。
2.如权利要求1所述一种复合型高锰酸钾缓释剂的制备方法，其特征在于：所述石蜡采用切片石蜡，熔化温度控制在57-63℃。
3.如权利要求1所述一种复合型高锰酸钾缓释剂的制备方法，其特征在于：所述硅砂选用40-70目。
4.如权利要求1所述一种复合型高锰酸钾缓释剂的制备方法，其特征在于：所述高锰酸钾研磨成粉末并过100目筛。
5.如权利要求1所述一种复合型高锰酸钾缓释剂的制备方法，其特征在于：所述硅砂倒入后的搅拌和加入高锰酸钾粉末后的搅拌采用电动搅拌机，在转速50-150rpm下搅拌均匀。
6.如权利要求1所述一种复合型高锰酸钾缓释剂的制备方法，其特征在于：石蜡和硅砂质量比例在1:1-1:20之间。
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103696298A (zh) * 2013-12-23 2014-04-02 嘉兴学院 一种低损伤羊毛织物砂洗整理工艺
CN104071885A (zh) * 2014-06-13 2014-10-01 华侨大学 一种脂溶性高铁酸钾缓释剂及其制备方法
CN104211157A (zh) * 2014-09-25 2014-12-17 景德镇陶瓷学院 一种水处理用缓释型高铁酸钾包合物的制备方法
WO2015066196A1 (en) * 2013-10-29 2015-05-07 Ohio University Treating non-point source pollutants in water runoff
CN105174677A (zh) * 2015-10-23 2015-12-23 武汉大学 一种高铁酸钾缓释复合材料及其制备方法和用途
CN105819563A (zh) * 2016-05-17 2016-08-03 华侨大学 一种高锰酸盐凝胶缓释剂及其制备方法
CN106430365A (zh) * 2016-11-28 2017-02-22 辽宁石油化工大学 一种用于原位修复地下水的零价铁激活剂缓释蜡烛
CN106477648A (zh) * 2016-11-28 2017-03-08 辽宁石油化工大学 一种用于原位修复地下水的过硫酸盐缓释蜡烛
CN106477709A (zh) * 2016-11-28 2017-03-08 辽宁石油化工大学 一种原位氧化修复地下水的亚铁激活过硫酸盐缓释蜡烛
CN106477710A (zh) * 2016-11-28 2017-03-08 辽宁石油化工大学 一种原位氧化修复地下水的零价铁激活过硫酸盐缓释蜡烛
CN106517481A (zh) * 2016-11-28 2017-03-22 辽宁石油化工大学 一种用于原位修复地下水的亚铁激活剂缓释蜡烛
CN106966485A (zh) * 2017-04-20 2017-07-21 浙江大学 一种水中溶解性二价铁缓释剂的制备方法
CN108658207A (zh) * 2018-04-26 2018-10-16 吉林建筑大学 一种适用于高寒区地下水原位除锰技术的氧缓释材料及其制备方法
CN110387242A (zh) * 2019-06-27 2019-10-29 浙江工商大学 一种高锰酸钾缓释剂及其制备方法和应用
CN112646584A (zh) * 2020-12-31 2021-04-13 中节能大地（杭州）环境修复有限公司 一种用于治理有机污染土壤的缓释氧化剂及其制备方法
CN115746863A (zh) * 2022-10-28 2023-03-07 湖南大学 基于埃洛石纳米管的氧化剂缓释胶囊及其制备方法和应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100777319B1 (ko) * 2007-05-07 2007-11-28 한국농촌공사 Ｔｃｅ 오염 지하수의 수직 주입타입 정화방법
CN102491425A (zh) * 2011-11-29 2012-06-13 吉林大学 一种用于地下水原位化学修复的缓释型高锰酸钾氧化剂

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100777319B1 (ko) * 2007-05-07 2007-11-28 한국농촌공사 Ｔｃｅ 오염 지하수의 수직 주입타입 정화방법
CN102491425A (zh) * 2011-11-29 2012-06-13 吉林大学 一种用于地下水原位化学修复的缓释型高锰酸钾氧化剂

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015066196A1 (en) * 2013-10-29 2015-05-07 Ohio University Treating non-point source pollutants in water runoff
CN103696298A (zh) * 2013-12-23 2014-04-02 嘉兴学院 一种低损伤羊毛织物砂洗整理工艺
CN104071885A (zh) * 2014-06-13 2014-10-01 华侨大学 一种脂溶性高铁酸钾缓释剂及其制备方法
CN104071885B (zh) * 2014-06-13 2016-03-30 华侨大学 一种脂溶性高铁酸钾缓释剂及其制备方法
CN104211157A (zh) * 2014-09-25 2014-12-17 景德镇陶瓷学院 一种水处理用缓释型高铁酸钾包合物的制备方法
CN105174677A (zh) * 2015-10-23 2015-12-23 武汉大学 一种高铁酸钾缓释复合材料及其制备方法和用途
CN105819563A (zh) * 2016-05-17 2016-08-03 华侨大学 一种高锰酸盐凝胶缓释剂及其制备方法
CN105819563B (zh) * 2016-05-17 2018-11-27 华侨大学 一种高锰酸盐凝胶缓释剂及其制备方法
CN106477710A (zh) * 2016-11-28 2017-03-08 辽宁石油化工大学 一种原位氧化修复地下水的零价铁激活过硫酸盐缓释蜡烛
CN106430365B (zh) * 2016-11-28 2019-11-12 辽宁石油化工大学 一种用于原位修复地下水的零价铁激活剂缓释蜡烛
CN106477648A (zh) * 2016-11-28 2017-03-08 辽宁石油化工大学 一种用于原位修复地下水的过硫酸盐缓释蜡烛
CN106517481A (zh) * 2016-11-28 2017-03-22 辽宁石油化工大学 一种用于原位修复地下水的亚铁激活剂缓释蜡烛
CN106477709A (zh) * 2016-11-28 2017-03-08 辽宁石油化工大学 一种原位氧化修复地下水的亚铁激活过硫酸盐缓释蜡烛
CN106477648B (zh) * 2016-11-28 2019-11-12 辽宁石油化工大学 一种用于原位修复地下水的过硫酸盐缓释蜡烛
CN106430365A (zh) * 2016-11-28 2017-02-22 辽宁石油化工大学 一种用于原位修复地下水的零价铁激活剂缓释蜡烛
CN106517481B (zh) * 2016-11-28 2019-11-12 辽宁石油化工大学 一种用于原位修复地下水的亚铁激活剂缓释蜡烛
CN106966485A (zh) * 2017-04-20 2017-07-21 浙江大学 一种水中溶解性二价铁缓释剂的制备方法
CN106966485B (zh) * 2017-04-20 2019-06-14 浙江大学 一种水中溶解性二价铁缓释剂的制备方法
CN108658207A (zh) * 2018-04-26 2018-10-16 吉林建筑大学 一种适用于高寒区地下水原位除锰技术的氧缓释材料及其制备方法
CN110387242A (zh) * 2019-06-27 2019-10-29 浙江工商大学 一种高锰酸钾缓释剂及其制备方法和应用
CN112646584A (zh) * 2020-12-31 2021-04-13 中节能大地（杭州）环境修复有限公司 一种用于治理有机污染土壤的缓释氧化剂及其制备方法
CN115746863A (zh) * 2022-10-28 2023-03-07 湖南大学 基于埃洛石纳米管的氧化剂缓释胶囊及其制备方法和应用

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