CN103911162A - 一种用于修复土壤的磁性填料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种用于修复土壤的磁性填料，原料由马来酸酐30-40份、四氧化三铁50-65份、丙烯酸3-9份、对甲苯磺酸5-9份，30%氢氧化钠溶液2-4份、膨润土80-120份组成;其中氢氧化钠溶液的质量浓度为30%；制备：将马来酸酐、四氧化三铁置于反应釜中，边搅拌边升温至65℃，待完全分散后，缓慢加入丙烯酸、对甲苯磺酸，10min内加完，用氢氧化钠调节pH值为8-9，加入膨润土,继续搅拌1h后，冷却至室温，在95±3℃干燥箱中，干燥至恒重，粉碎即得磁性填料产品。本产品可重复使用，回收率为92%以上。本产品能携带大量用于土壤修复的微生物。

Description

一种用于修复土壤的磁性填料
技术领域
本发明涉及磁性填料的制备，尤其用于修复土壤，可产生积极的技术效果。
背景技术
中国土壤污染已对土地资源可持续利用与农产品生态安全构成威胁，污染物类型包括石油类、多环芳烃、农药、有机氯等。石油炼化业也使大面积土地受到污染，在沈抚石油污水灌区，表层和底层土壤多环芳烃含量均超过600mg/kg，造成农作物和地下水的严重污染，其中土地因镉含量超标而被迫弃耕。正因如此，污染土壤修复研究，正经历着由实验室研究向实用阶段的过渡，即将进入一个快速、全面的治理时期。在修复土壤过程中，微生物由于可降解且不危害生态环境的优点，已经成为一种新型环保修复土壤手段，携带微生物载体，以及载体的后续处理已成为人们解决的实际问题。
专利文献检索披露：包括201210035802-磁性填料塑料粒子;201320087750-一种微电解修复土壤用高效铁碳填料;201010582869-一种承载微生物的填料;201210293336-生物亲和亲水磁性悬浮填料及其制备方法等方面的研究。
本发明的磁性填料可载体微生物，将微生物携带至修复土壤中，优化土壤的生态环境，同时利用填料具有磁性的特点，对其进行回收，并可重复利用，本产品具有重要的推广价值。
发明内容
本发明的目的在于：提供磁性填料，用于将微生物携带至要修复的土壤并利用填料的磁性特点，对其进行回收，并可重复利用。
本发明的目的是这样实现的：一种用于修复土壤的磁性填料，以重量份数配制原料；
原料：由马来酸酐30-40份、四氧化三铁50-65份、丙烯酸3-9份、对甲苯磺酸5-9份，30%氢氧化钠溶液2-4份、膨润土80-120份组成;其中氢氧化钠溶液的质量浓度为30%；
制备：将马来酸酐、四氧化三铁置于反应釜中，边搅拌边升温至65℃，待完全分散后，缓慢加入丙烯酸、对甲苯磺酸，10min内加完，用氢氧化钠调节pH值为8-9，加入膨润土,继续搅拌1h后,冷却至室温，在95±3℃干燥箱中，干燥至恒重，粉碎即得磁性填料产品。
所述磁性填料产品可重复使用，回收率可达92%以上。
所述磁性填料产品能携带大量用于土壤修复的微生物。
所述磁性填料产品的原料选用均为市售产品。
本发明机理与作用：磁性填料选用的马来酸酐与丙烯酸在对苯磺酸作用下形成高分子共聚物，加入膨润土使其共聚物空间拉伸，形成较大的比表面积，以便承载更多的微生物，由于四氧化三铁分散于马来酸酐中，使其填料具有磁性，可用磁性材料进行回收，为企业的节能降耗起到了示范作用，彰显技术进步。
具体实施方式
本发明对照实施例作进一步说明。
实施例1
1)取马来酸酐30份、四氧化三铁50份、加入反应釜中，搅拌升温至65℃，待完全分散后搅拌均匀，缓慢加入丙烯酸3份和对甲苯磺酸5份，保持65℃，搅拌2h，降温至45℃，用氢氧化钠2份调节pH值为8.5，加入膨润土80份继续搅拌1h后冷却至室温，95±3℃干燥至恒重，粉碎，即得磁性填料产品，其中氢氧化钠的质量浓度为30%；测得该磁性填料比表面积为365m2/g。
2)携带菌种试验:将该磁性填料浸泡与改良土壤的微生物液体中48小时，以浇筑法测得磁性填料菌种携带量为1013cfu/g，将3kg携带微生物的磁性填料投放至需改良土壤中，待3月后，以浇筑法测得土壤中微生物含量为106cfu/g，磁性填料菌种携带量为109cfu/g，用磁性材料吸附回收填料2.8kg，回收率93.3%；回收后测得填料比表面积362m2/g，仍可继续使用。
实施例2
1)取马来酸酐35份、四氧化三铁60份、加入反应釜中，搅拌升温至65℃，待完全分散后搅拌均匀，缓慢加入丙烯酸6份和对甲苯磺酸7份，保持65℃，搅拌2h，降温至45℃，用氢氧化钠3份调节pH值为9.0，加入膨润土100份继续搅拌1h后冷却至室温，在95±3℃干燥至恒重，粉碎，即得磁性填料产品；其中氢氧化钠的质量浓度为30%；测得该磁性填料比表面积为362m2/g。
2)携带菌种试验:将该磁性填料浸泡与改良土壤的微生物液体中48小时，并曝气培养，以浇筑法测得磁性填料菌种携带量为1013cfu/g，将4kg携带微生物的磁性填料投放至需改良土壤中，待3月后，以浇筑法测得土壤中微生物含量为107cfu/g，磁性填料菌种携带量为108cfu/g，用磁性材料吸附回收填料3.85kg，回收率96.25%，回收后测得填料比表面积360m2/g，仍可继续使用。
实施例3
1)取马来酸酐40份、四氧化三铁65份、加入反应釜中，搅拌升温至65℃，待完全分散后搅拌均匀，缓慢加入丙烯酸9份和对甲苯磺酸9份，保持65℃，搅拌2h，降温至45℃，用氢氧化钠4份调节pH值为8.0，加入膨润土120份继续搅拌1h后冷却至室温，在95±3℃干燥至恒重，粉碎，即得磁性填料产品；其中氢氧化钠的质量浓度为30%；测得该磁性填料比表面积为368m2/g。
2）携带菌种试验：将该磁性填料浸泡与改良土壤的微生物液体中48h，并曝气培养，以浇筑法测得磁性填料菌种携带量为1013cfu/g，将4kg携带微生物的磁性填料投放至需改良土壤中，待3月后，以浇筑法测得土壤中微生物含量为106cfu/g，磁性填料菌种携带量为109cfu/g，用磁性材料吸附回收填料3.7kg，回收率92.5%；回收后测得填料比表面积367m2/g，仍可继续使用。

Claims (3)

1.一种用于修复土壤的磁性填料，其特征在于：以重量份数配制原料；
原料：由马来酸酐30-40份、四氧化三铁50-65份、丙烯酸3-9份、对甲苯磺酸5-9份，30%氢氧化钠溶液2-4份、膨润土80-120份组成;其中氢氧化钠溶液的质量浓度为30%；
制备：将马来酸酐、四氧化三铁置于反应釜中，边搅拌边升温至65℃，待完全分散后，缓慢加入丙烯酸、对甲苯磺酸，10min内加完，用氢氧化钠调节pH值为8-9，加入膨润土,继续搅拌1h后,冷却至室温，在95±3℃干燥箱中，干燥至恒重，粉碎即得磁性填料产品。
2.根据权利要求1所述磁性填料，其特征在于：本产品可重复使用，回收率为92%以上。
3.根据权利要求1所述磁性填料，其特征在于：本产品能携带大量用于土壤修复的微生物。
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