CN108543522A - 一种环糊精四氧化三铁生态修复剂及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环糊精四氧化三铁生态修复剂的生产工艺，包括以下步骤：第一步，纳米四氧化三铁的制备，在氮气条件下将碱溶液慢慢加入二价和三价铁的水溶液中生成纳米级四氧化三铁；第二步，等离子法制备环糊精/四氧化三铁复合材料。本发明能够解决现有技术中存在的不足之处，工艺制备简单，易于推广。

Description

一种环糊精四氧化三铁生态修复剂及其生产工艺
技术领域
本发明涉及一种环糊精四氧化三铁生态修复剂及其生产工艺。
背景技术
我国核电已经成为新能源的主力军。据估计到2026年，核能发电将达到50GW/年。核能所需的原材料-铀矿在开采加工和乏燃料后处理过程中都会产生大量的放射性污染。目前放射性污染的治理方法(膜分离，化学法和生物修复法)有各自的局限性，例如膜分离所需的费用大，化学法可能会产生二次污染，生物修复法周期长。在众多方法中，吸附法由于经济有效、环境友好和易于操作等特点已经广泛地应用于放射性污染的治理。然而，单一的吸附易于受环境因素(例如pH，离子强度，浓度和有机质等)和吸附剂性质的影响。
本发明通过低温等离子体技术将环糊精修饰到四氧化三铁表面制备既具有高吸附性能有能快速还原能力的生态修复剂，而且环糊精价格低廉，环境友好，而且该工艺制备简单，易于推广。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种环糊精四氧化三铁生态修复剂的生产工艺，工艺制备简单，易于推广。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种环糊精四氧化三铁生态修复剂的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，纳米四氧化三铁的制备，在氮气条件下将碱溶液慢慢加入二价和三价铁的水溶液中生成纳米级四氧化三铁：
首先将0.2mol/L FeCl3和0.1mol/L FeCl2溶液在氮气条件下充分混合，然后在氮气和不断搅拌下将0.5mol/L NaOH溶液慢慢滴定到上述溶液中；然后在室温下反应2天再在氮气保护下陈化2天；接着再使用永久磁铁将固液相分离，使用去离子水洗涤多次，将得到的黑色固体进行冷冻干燥然后储存在无氧干燥器中；
第二步，等离子法制备环糊精/四氧化三铁复合材料：
首先将上述纳米四氧化三铁粉末装入反应器中，然后通入氩气，调制等离子体发生条件(PAr-10Pa,75W,650V，50mA)，然后在不断搅拌下等离子体反应3h.等离子处理后，接着将2.0g/L环湖精溶液加入反应器中，再将其加热到80度在磁力搅拌下反应生成2天；在反应结束后，使用二次蒸馏水重复洗涤多次，然后使用永久磁铁将固液相分离，在70度下真空干燥24h得到环糊精/四氧化三铁复合材料。
一种环糊精四氧化三铁生态修复剂，其特征在于：按照重量百分比包括以下成份：
C：35.25％；O：24.83％；N：1.37％；H：1.65％；S；Fe0.27％；35.73％。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明这种生态修复剂中糊精/四氧化三铁生态修复剂中环糊精表面含有大量功能基团对U(VI)具有很好吸附性能，而纳米级四氧化三铁不仅对U(VI)具有很好吸附性能，而且结构中二价铁离子可以将吸附的六价铀酰离子(U(VI)O22+)还原成四价铀(U(IV))生成U(IV)O2(s)沉淀物。
附图说明
在附图中：
图1是本发明透射电镜示意图；
图2是本发明XRD图谱示意图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-2所示，本发明涉及一种环糊精四氧化三铁生态修复剂的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，纳米四氧化三铁的制备，在氮气条件下将碱溶液慢慢加入二价和三价铁的水溶液中生成纳米级四氧化三铁：
首先将0.2mol/L FeCl3和0.1mol/L FeCl2溶液在氮气条件下充分混合，然后在氮气和不断搅拌下将0.5mol/L NaOH溶液慢慢滴定到上述溶液中；然后在室温下反应2天再在氮气保护下陈化2天；接着再使用永久磁铁将固液相分离，使用去离子水洗涤多次，将得到的黑色固体进行冷冻干燥然后储存在无氧干燥器中；
第二步，等离子法制备环糊精/四氧化三铁复合材料：
首先将上述纳米四氧化三铁粉末装入反应器中，然后通入氩气，调制等离子体发生条件(PAr-10Pa,75W,650V，50mA)，然后在不断搅拌下等离子体反应3h.等离子处理后，接着将2.0g/L环湖精溶液加入反应器中，再将其加热到80度在磁力搅拌下反应生成2天；在反应结束后，使用二次蒸馏水重复洗涤多次，然后使用永久磁铁将固液相分离，在70度下真空干燥24h得到环糊精/四氧化三铁复合材料。
一种环糊精四氧化三铁生态修复剂，其特征在于：按照重量百分比包括以下成份：
C：35.25％；O：24.83％；N：1.37％；H：1.65％；S；Fe0.27％；35.73％。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种环糊精四氧化三铁生态修复剂的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，纳米四氧化三铁的制备，在氮气条件下将碱溶液慢慢加入二价和三价铁的水溶液中生成纳米级四氧化三铁：
首先将0.2mol/L FeCl3和0.1mol/L FeCl2溶液在氮气条件下充分混合，然后在氮气和不断搅拌下将0.5mol/L NaOH溶液慢慢滴定到上述溶液中；然后在室温下反应2天再在氮气保护下陈化2天；接着再使用永久磁铁将固液相分离，使用去离子水洗涤多次，将得到的黑色固体进行冷冻干燥然后储存在无氧干燥器中；
第二步，等离子法制备环糊精/四氧化三铁复合材料：
首先将上述纳米四氧化三铁粉末装入反应器中，然后通入氩气，调制等离子体发生条件(PAr-10Pa,75W,650V，50mA)，然后在不断搅拌下等离子体反应3h.等离子处理后，接着将2.0g/L环湖精溶液加入反应器中，再将其加热到80度在磁力搅拌下反应生成2天；在反应结束后，使用二次蒸馏水重复洗涤多次，然后使用永久磁铁将固液相分离，在70度下真空干燥24h得到环糊精/四氧化三铁复合材料。
2.一种环糊精四氧化三铁生态修复剂，其特征在于：按照重量百分比包括以下成份：
C：35.25％；O：24.83％；N：1.37％；H：1.65％；S：0.27％；Fe：35.73％。
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