CN108555010A - 壳聚糖包覆的纳米零价铁在去除重金属污染土壤锑的应用和方法 - Google Patents

壳聚糖包覆的纳米零价铁在去除重金属污染土壤锑的应用和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108555010A
CN108555010A CN201810093100.1A CN201810093100A CN108555010A CN 108555010 A CN108555010 A CN 108555010A CN 201810093100 A CN201810093100 A CN 201810093100A CN 108555010 A CN108555010 A CN 108555010A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chitosan
nano zero
contaminated soil
valence iron
zero valence
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810093100.1A
Other languages
English (en)
Inventor
项萌
高卫民
王浩
程寒飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huatian Engineering and Technology Corp MCC
MCC Huatian Anhui Energy Conservation and Environmental Protection Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Huatian Engineering and Technology Corp MCC
MCC Huatian Anhui Energy Conservation and Environmental Protection Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huatian Engineering and Technology Corp MCC, MCC Huatian Anhui Energy Conservation and Environmental Protection Research Institute Co Ltd filed Critical Huatian Engineering and Technology Corp MCC
Priority to CN201810093100.1A priority Critical patent/CN108555010A/zh
Publication of CN108555010A publication Critical patent/CN108555010A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/02—Extraction using liquids, e.g. washing, leaching, flotation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/40—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明公开一种壳聚糖包覆的纳米零价铁在去除重金属污染土壤锑的应用和方法。所述的方法包括下述步骤：1)制备壳聚糖包覆纳米零价铁；2)调节污染土壤的酸碱度到4.5～6；3)将得到的污染土壤样的容重调节到1.1～1.5g/cm3；将上述污染土壤样加入到淋洗柱中，用上述壳聚糖包覆纳米零价铁对污染土壤进行淋洗。本发明用纳米零价铁作还原剂以及壳聚糖混合剂，制备方法简单，设备简单，利于现场施工。壳聚糖包覆纳米零价铁单体尺寸较小、粒子分散效果好，与未改性的纳米零价铁相比，壳聚糖包覆纳米零价铁的比表面积有所提高，其反应活性也有增强趋势。

Description

壳聚糖包覆的纳米零价铁在去除重金属污染土壤锑的应用和 方法
技术领域
本发明涉及环境中重金属污染土壤修复技术领域，尤其涉及的是一种壳聚糖包覆的纳米零价铁去除重金属污染土壤锑的方法。
背景技术
锑的用途广泛，是现代科技中一种十分重要的金属。而土壤作为重要的环境要素之一，也是人类赖以生存的基础。随着现代科技的不断进步，在人类寻求工业发展的同时，越来越多的土壤污染问题相继产生，锑污染就是当下最重要的环境问题之一。我们必须重视对土壤中Sb(Ⅴ)的处理，以尽量减少锑对生物及土壤环境的危害。
Sb(Ⅴ)锑污染土壤的治理技术主要可分为：固化修复法、淋洗修复法、电动修复法、生物修复法和化学还原法。
纳米零价铁通常有较大的表面能，凭借其颗粒尺寸小、还原效果好等特点逐渐成为一种高效修复剂，在治理环境污染方面取得瞩目成就。然而，纳米零价铁独特的性质也使得纳米零价铁在Sb(Ⅴ)修复领域中仍然存在一些问题，例如纳米零价铁易聚集成团、发生氧化变质、表面能高稳定性低，且在土壤介质中流动性差等，因此需要对纳米零价铁进行改性处理。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供了一种壳聚糖包覆的纳米零价铁在去除重金属污染土壤锑的应用和方法。
为达到上述目的，本发明公开壳聚糖包覆的纳米零价铁在去除重金属污染土壤锑的应用。
为达到上述目的，本发明壳聚糖包覆的纳米零价铁去除重金属污染土壤锑的方法，其特征在于：所述的方法包括下述步骤：
1)制备壳聚糖包覆纳米零价铁；
2)调节污染土壤的酸碱度到4.5～6；
3)将得到的污染土壤样的容重调节到1.1～1.5g/cm 3；
将上述污染土壤样加入到淋洗柱中，用上述壳聚糖包覆纳米零价铁对污染土壤进行淋洗。
较佳的，所述的制备壳聚糖包覆纳米零价铁的具体步骤为：
11)制备壳聚糖水溶液；
12)在壳聚糖水溶液中加入预定量的Fe SO4·7H2O溶液；
13)在上述溶液中加入Na BH4溶液，制得壳聚糖包覆纳米零价铁；
较佳的，所述的污染土壤的是用NaOH或H2SO4将酸碱度调整到4.5～6。
较佳的，所述的壳聚糖水溶液是将20重量份的壳聚糖溶于1000重量份的蒸馏水中，搅拌直至充分溶解。
较佳的，所述的壳聚糖水溶液是按下述方法制成的：
1)是将20重量份的壳聚糖溶于1000-1200重量份的蒸馏水中，搅拌直至充分溶解。
2)将上述溶液置于三口烧瓶，同时通入高纯N2恒温水浴振荡15min，以壳聚糖溶液中存在的氧气避免氧化，振荡时速度维持在150rpm。
较佳的，所述的Fe SO4·7H2O溶液浓度为0.01mol/L；所述的Na BH4溶液浓度为0.02mol/L；所述的Fe SO4·7H2O和所述的Na BH4溶液体积相同。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)相比未改性的纳米零价还原剂，利用壳聚糖包覆纳米零价铁在水溶液中能维持更久的悬浮状态，在静置内没有发生明显的聚集沉降和氧化现象，有较好的分散效果。
(2)所采用的纳米零价还原剂以及壳聚糖混合剂，制备方法简单，设备简单，利于现场施工。
(3)壳聚糖包覆纳米零价铁单体尺寸较小、粒子分散效果好，与未改性的纳米零价铁相比，壳聚糖包覆纳米零价铁的比表面积有所提高，其反应活性也有增强趋势。这说明由于果胶大分子物质的存在，减弱了纳米零价铁粒子间的磁性吸引力，阻碍了纳米零价铁的化聚集。纳米零价铁在经过果胶的包覆后呈高度离散态相互隔开，能够有效避免纳米零价铁与氧气反应。
具体实施方式
实施例1
称取重金属锑污染土壤2Kg,用H2SO4调节污染土壤的酸碱度到5；容重调节到1.3g/cm 3；
在无氧氛围情况下，将上述污染土壤样加入到淋洗柱中，用上述制得的壳聚糖包覆的纳米零价铁对污染土壤进行淋洗，流速控制为5mL/min，淋洗2.5h，对淋出液中Sb(Ⅴ)进行检测，结果表明该方法对重金属锑污染土壤中Sb(Ⅴ)的去除效率为93.7％。
实施例2
称取重金属锑污染土壤2Kg,用NaOH调节污染土壤的酸碱度到6；容重调节到1.2g/cm 3；
在无氧氛围情况下，将上述污染土壤样加入到淋洗柱中，用上述制得的壳聚糖包覆的纳米零价铁对污染土壤进行淋洗，流速控制为4mL/min，淋洗3h，对淋出液中Sb(Ⅴ)进行检测，结果表明该方法对重金属锑污染土壤中Sb(Ⅴ)的去除效率为94.2％。
实施例3
制备聚糖包覆的纳米零价铁溶液：
称取20g壳聚糖溶于1000m L蒸馏水中，搅拌直至充分溶解；
将上述溶液置于三口烧瓶，同时通入高纯N2恒温(20℃)水浴振荡15min，以壳聚糖溶液中存在的氧气避免氧化，振荡时速度维持在150rpm；现配0.01mol/L的Fe SO4·7H2O溶液投入壳聚糖溶液中，保持恒温恒速条件振荡20min。再取等体积的浓度为0.02mol/L的NaBH4溶液投入三口烧瓶中，可以观察到溶液由澄清立刻变为黑色。制得壳聚糖包覆纳米零价铁，反应全程应保证反应的无氧氛围。
称取重金属锑污染土壤2Kg,用H2SO4调节污染土壤的酸碱度到4.5～6；容重调节到1.3g/cm 3；
将上述污染土壤样加入到淋洗柱中，用上述制得的壳聚糖包覆的纳米零价铁对污染土壤进行淋洗，流速控制为6mL/min，淋洗2.5h，对淋出液中Sb(Ⅴ)进行检测，结果表明该方法对重金属锑污染土壤中Sb(Ⅴ)的去除效率为93.5％。
实施例4
制备聚糖包覆的纳米零价铁溶液：
称取20g壳聚糖溶于1100m L蒸馏水中，搅拌直至充分溶解；
将上述溶液置于三口烧瓶，同时通入高纯N2恒温(25℃)水浴振荡15min，以壳聚糖溶液中存在的氧气避免氧化，振荡时速度维持在150rpm；现配0.01mol/L的Fe SO4·7H2O溶液投入壳聚糖溶液中，保持恒温恒速条件振荡20min。再取等体积的浓度为0.02mol/L的NaBH4溶液投入三口烧瓶中，可以观察到溶液由澄清立刻变为黑色，为保证反应完全，应继续振荡10min，制得壳聚糖包覆纳米零价铁。反应全程应持续通入高纯N2，以保证反应的无氧氛围。
称取重金属锑污染土壤2Kg,用H2SO4调节污染土壤的酸碱度到4.5～6；容重调节到1.3g/cm 3；
将上述污染土壤样加入到淋洗柱中，用上述制得的壳聚糖包覆的纳米零价铁对污染土壤进行淋洗，流速控制为5mL/min，淋洗4h，对淋出液中Sb(Ⅴ)进行检测，结果表明该方法对重金属锑污染土壤中Sb(Ⅴ)的去除效率为94.7％。

Claims (7)

1.一种壳聚糖包覆的纳米零价铁在去除重金属污染土壤锑的应用。
2.一种壳聚糖包覆的纳米零价铁去除重金属污染土壤锑的方法，其特征在于：所述的方法包括下述步骤：
1)制备壳聚糖包覆纳米零价铁；
2)调节污染土壤的酸碱度到4.5～6；
3)将得到的污染土壤样的容重调节到1.1～1.5g/cm 3；
将上述污染土壤样加入到淋洗柱中，用上述壳聚糖包覆纳米零价铁对污染土壤进行淋洗。
3.如权利要求2所述的壳聚糖包覆的纳米零价铁去除重金属污染土壤锑的方法，其特征在于：所述的制备壳聚糖包覆纳米零价铁的具体步骤为：
11)制备壳聚糖水溶液；
12)在壳聚糖水溶液中加入预定量的Fe SO4·7H2O溶液；
13)在上述溶液中加入Na BH4溶液，制得壳聚糖包覆纳米零价铁。
4.如权利要求2所述的壳聚糖包覆的纳米零价铁去除重金属污染土壤锑的方法，其特征在于：所述的污染土壤的是用NaOH或H2SO4将酸碱度调整到4.5～6。
5.如权利要求2所述的壳聚糖包覆的纳米零价铁去除重金属污染土壤锑的方法，其特征在于：所述的壳聚糖水溶液是将20重量份的壳聚糖溶于1000重量份的蒸馏水中，搅拌直至充分溶解。
6.如权利要求5所述的壳聚糖包覆的纳米零价铁去除重金属污染土壤锑的方法，其特征在于：所述的壳聚糖水溶液是按下述方法制成的：
1)是将20重量份的壳聚糖溶于1000-1200重量份的蒸馏水中，搅拌直至充分溶解；
2)将上述溶液置于三口烧瓶，同时通入高纯N2恒温水浴振荡15min，以壳聚糖溶液中存在的氧气避免氧化，振荡时速度维持在150rpm。
7.如权利要求3所述的壳聚糖包覆的纳米零价铁去除重金属污染土壤锑的方法，其特征在于：所述的Fe SO4·7H2O溶液浓度为0.01mol/L；所述的Na BH4溶液浓度为0.02mol/L；所述的Fe SO4·7H2O和所述的Na BH4溶液体积相同。
CN201810093100.1A 2018-01-31 2018-01-31 壳聚糖包覆的纳米零价铁在去除重金属污染土壤锑的应用和方法 Pending CN108555010A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810093100.1A CN108555010A (zh) 2018-01-31 2018-01-31 壳聚糖包覆的纳米零价铁在去除重金属污染土壤锑的应用和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810093100.1A CN108555010A (zh) 2018-01-31 2018-01-31 壳聚糖包覆的纳米零价铁在去除重金属污染土壤锑的应用和方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108555010A true CN108555010A (zh) 2018-09-21

Family

ID=63531096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810093100.1A Pending CN108555010A (zh) 2018-01-31 2018-01-31 壳聚糖包覆的纳米零价铁在去除重金属污染土壤锑的应用和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108555010A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111662727A (zh) * 2020-07-17 2020-09-15 北京市环境保护科学研究院 一种起爆药污染土壤的改良剂
CN112675150A (zh) * 2021-01-06 2021-04-20 浙江理工大学 一种基于锑烯的肿瘤靶向载药纳米粒子的制备方法
CN114715994A (zh) * 2022-01-24 2022-07-08 南华大学 一种pH响应型纳米铁基缓释材料、制备方法及应用
CN114797791A (zh) * 2022-05-16 2022-07-29 上海大学 一种壳聚糖-废铁屑复合材料的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101537489A (zh) * 2008-03-20 2009-09-23 南开大学 可在空气中稳定存在的纳米零价铁粒子及其制备方法
CN103599923A (zh) * 2013-11-29 2014-02-26 四川农业大学 一种利用纳米零价铁与柠檬酸联合淋洗去除重金属污染土壤中铅的方法
CN103894395A (zh) * 2014-03-24 2014-07-02 华南理工大学 一种重金属污染土壤二级修复的方法
CN104998621A (zh) * 2015-07-10 2015-10-28 常州市南飞机械有限公司 一种具有土壤重金属吸附功能的壳聚糖包覆地下水修复剂及其制备方法
CN106825013A (zh) * 2017-02-27 2017-06-13 环境保护部南京环境科学研究所 利用改性纳米零价铁对重金属污染土壤稳定化处理的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101537489A (zh) * 2008-03-20 2009-09-23 南开大学 可在空气中稳定存在的纳米零价铁粒子及其制备方法
CN103599923A (zh) * 2013-11-29 2014-02-26 四川农业大学 一种利用纳米零价铁与柠檬酸联合淋洗去除重金属污染土壤中铅的方法
CN103599923B (zh) * 2013-11-29 2016-06-29 四川农业大学 一种利用纳米零价铁与柠檬酸联合淋洗去除重金属污染土壤中铅的方法
CN103894395A (zh) * 2014-03-24 2014-07-02 华南理工大学 一种重金属污染土壤二级修复的方法
CN104998621A (zh) * 2015-07-10 2015-10-28 常州市南飞机械有限公司 一种具有土壤重金属吸附功能的壳聚糖包覆地下水修复剂及其制备方法
CN106825013A (zh) * 2017-02-27 2017-06-13 环境保护部南京环境科学研究所 利用改性纳米零价铁对重金属污染土壤稳定化处理的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
严丽君等: "壳聚糖稳定纳米零价铁对土壤中Cr(Ⅵ)的去除", 《上海大学学报》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111662727A (zh) * 2020-07-17 2020-09-15 北京市环境保护科学研究院 一种起爆药污染土壤的改良剂
CN112675150A (zh) * 2021-01-06 2021-04-20 浙江理工大学 一种基于锑烯的肿瘤靶向载药纳米粒子的制备方法
CN112675150B (zh) * 2021-01-06 2023-03-14 浙江理工大学 一种基于锑烯的肿瘤靶向载药纳米粒子的制备方法
CN114715994A (zh) * 2022-01-24 2022-07-08 南华大学 一种pH响应型纳米铁基缓释材料、制备方法及应用
CN114797791A (zh) * 2022-05-16 2022-07-29 上海大学 一种壳聚糖-废铁屑复合材料的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108555010A (zh) 壳聚糖包覆的纳米零价铁在去除重金属污染土壤锑的应用和方法
Ponder et al. Remediation of Cr (VI) and Pb (II) aqueous solutions using supported, nanoscale zero-valent iron
Yang et al. Preparation of graphene oxide–chitosan composite and adsorption performance for uranium
Ponder et al. Surface chemistry and electrochemistry of supported zerovalent iron nanoparticles in the remediation of aqueous metal contaminants
Chen et al. Selective separation of Pd (II) on pyridine-functionalized graphene oxide prepared by radiation-induced simultaneous grafting polymerization and reduction
Ye et al. The rapid removal of iodide from aqueous solutions using a silica-based ion-exchange resin
CN105688837B (zh) 一种用于去除水中的镉和砷的纳米纤维膜及其制备方法
Fan et al. Biochar stabilized nano zero-valent iron and its removal performance and mechanism of pentavalent vanadium (V (V))
CN108246794A (zh) 提高纳米零价铁在重金属复合污染土壤稳定化效率的方法
CN106825013A (zh) 利用改性纳米零价铁对重金属污染土壤稳定化处理的方法
CN103464102A (zh) 一种用于去除河流底泥污染物的多孔复合吸附剂及其制备工艺
CN102807272A (zh) 磁场强化零价铁去除水中Se(IV)/Se(VI)的方法
Sun et al. Flocculation of combined contaminants of dye and heavy metal by nano-chitosan flocculants
CN109554180A (zh) 一种重金属污染土壤修复剂及修复方法
CN105664884A (zh) 一种去除水中重金属的磁性吸附剂及其制备方法
CN105217773B (zh) 一种利用铁基非晶合金活化过硫酸盐降解颜料废水的方法
Wang et al. Exploratory of immobilization remediation of hydroxyapatite (HAP) on lead-contaminated soils
CN101941068A (zh) 硅微粉负载型纳米零价铁粒子及其制备方法
CN105217695B (zh) 一种新型磁性纳米磁种及其处理工业生化尾水的方法和应用
Alazaiza et al. Nanoscale zero-valent iron application for the treatment of soil, wastewater and groundwater contaminated with heavy metals: a review
CN104944639A (zh) 一种含氰尾矿浆综合利用方法
CN106311182A (zh) 一种超细螯合纤维的制备方法及其应用
CN103936019A (zh) 一种均匀磁性纳米二氧化硅颗粒的制备方法
Zeng et al. Efficient and selective removal of Ag+ as nano silver particles by the composite of SiO2 supported nano ferrous oxalate
Han et al. Recycling Cu (II) from complexing copper wastewater using ferrous sulfide stabilized by carboxymethyl cellulose: efficiency and mechanism insights

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180921