CN112263996A - 一种淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及复合材料制备领域，具体涉及一种淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁复合材料及其制备方法，该复合材料由100重量份聚合单体经过反相悬浮聚合制成；在反相悬浮聚合中，反相悬浮聚合体系由水相和油相组成；其中，水相由水、淀粉、引发剂、交联剂、聚合单体、七水合硫酸亚铁、硼氢化钾和表面活性剂组成，油相由分散剂组成；水相和油相的体积比为1‑5。本发明所得的复合材料既具有煤矸石较好的吸附能力，又充分利用了淀粉复杂的三维网络结构和多种活性官能团来稳定和分散纳米零价铁，可有效防止纳米零价铁的氧化，对含Cr(VI)水体具有良好的处理效果。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料制备领域，具体涉及一种淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁复合材料及其制备方法。
背景技术
随着铬盐生产、电镀、皮革等工业活动以及污水灌溉、施用污泥等农业活动的进行，六价铬Cr(VI)不断进入水体中，严重污染水体环境。美国规定水中铬允许浓度定为50ppb。六价铬的毒性要远远大于三价铬，对人们的环境健康造成了巨大的威胁。科学研究发现，Cr(VI)的化合物在体内具有致癌作用。因此，如何有效修复水体Cr(VI)污染一直是国内外学者的研究重点。
将Cr(VI)还原为低毒的Cr(III)，再通过沉淀或吸附去除Cr(III)是当前处理水体中Cr(VI)的主要方法。相比于均需要消耗较高的能量或大量的化学试剂的电化学还原[2]和化学还原[3]。近年来纳米零价铁（nZVI）即颗粒粒径在1-100 nm之间的超细铁，兼具了零价铁的较低电极电位，拥有较高的还原能力，同时具有纳米材料颗粒小和比表面积大，可为污染物提供更多活性位的等优点正逐步用于Cr(VI)污染水体的修复中，日渐成为Cr(VI)污染水体的修复技术中一个前沿的领域。但nZVI颗粒的粒径小，表面能高，具有自发团聚的趋势，因此极大地阻碍了它们在受污染水体中的传播，当nZVI无法和目标污染物接触时，通常发生氧化，使得nZVI失活，局限了其还原性能的发挥，成为阻碍nZVI在修复Cr(VI)污染的水体领域发展的瓶颈。因此，如何改善纳米零价铁的分散性和稳定性对于提高其反应活性至关重要。
煤矸石是煤炭开采和加工过程中产生的固体废渣，是我国目前排放量及累积量最大的固体废渣之一。它的长期堆放不仅占用大量耕地，而且极易风化和自燃，排放出的有害气体会污染大气、土壤，甚至会造成水体污染；煤矸石场还存在溃坝的风险，对生态环境和社会环境造成了极其恶劣的影响。煤矸石主要用于生产建材，发电和填路、土壤复垦三个领域。
但煤矸石的综合利用率相对较低，对它的利用途径主要是粗放式的直接利用，导致无法充分利用其有效的化学成分，且产品附加值较低。因此，亟待寻求一种高效深度利用煤矸石的途径，以提高其附加值，实现变废为宝、资源循环利用的目标。
煤矸石虽然是一种固体废物，但其具有一定的孔状结构，且由于煤矸石中本身含有可燃性碳物质，使得煤矸石自燃后具有更多的空隙，从而形成一种多孔的结构层，可在其层间或表面引入金属氧化物，作为骨架或载体，以制成高附加值的复合材料，在去除水体中总金属应用领域有很大的潜能。
现有技术中虽然已有将煤矸石负载型零价铁纳米复合材料及其制备方法。但该方法步骤繁琐，成本高。此外，未见将煤矸石负载型纳米铁应用于去除水体中的Cr(VI)污染的文献报到。
淀粉作为一种拥有极大应用价值的生物质资源，不仅储量丰富，来源广泛，且价格低廉，其具有的各项物化性能已得到各界广泛的关注和研究，如何对其进行高附加值利用成为研究热点之一。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁复合材料及其制备方法，所得的复合材料既具有煤矸石较好的吸附能力，又充分利用了淀粉复杂的三维网络结构和多种活性官能团来稳定和分散纳米零价铁，可有效防止纳米零价铁的氧化，对含Cr(VI)水体具有良好的处理效果。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁复合材料， 由100 重量份聚合单体经过反相悬浮聚合制成；在反相悬浮聚合中，反相悬浮聚合体系由水相和油相组成；其中，水相由水、淀粉、引发剂、交联剂、聚合单体、七水合硫酸亚铁、硼氢化钾和表面活性剂组成，引发剂的用量为聚合单体质量的0.08-1.0 wt%，交联剂的用量为聚合单体质量的0.01-0.15 wt%，表面活性剂的用量为聚合单体质量的1-10 wt%，七水合硫酸亚铁的用量为聚合单体质量的80-100 wt%，硼氢化钾的用量为聚合单体质量的30-50 wt%，改性煤矸石的用量为聚合单体质量的5-20 wt%；油相由分散剂组成；水相和油相的体积比为1-5，即水和分散剂的体积比。
优选地，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵中的一种，优选过硫酸钾，引发剂的用量优选为聚合单体质量的0.01-0.08 wt%。
优选地，所述水相与油相的体积比优选为3；
优选地，所述表面活性剂为山梨糖醇甘油脂肪酸、聚甘油脂肪酸酯或甘油糖醛甘油油酸酯中的一种，优选聚甘油脂肪酸酯，表面活性剂的用量优选为聚合单体质量的0.5-0.9wt%；
优选地，所述交联剂为N,N，-亚甲基双丙烯酰胺，此类交联剂使高吸水保水剂在体相中形成交联或轻度交联的三维网络以提高高吸水保水剂的凝胶强度，交联剂用量优选为聚合单体质量的0.03-0.1 wt%；
优选地，所述聚合单体为丙烯酸，或者中和度为60-80mol%（摩尔）的丙烯酸和丙烯酸钠的混合物。
优选地，所述淀粉为玉米淀粉或可溶性淀粉中的一种，优选玉米淀粉，淀粉的用量优选为聚合单体质量的10-20 wt%；
优选地，所述分散剂为正己烷；
优选地，在水相中添加改性煤矸石，改性煤矸石用量为聚合单体质量的1-10%。
本发明还提供了上述一种淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将淀粉配制成5-10 wt% 的淀粉水溶液，并在90℃水浴中糊化30-60min，得淀粉糊化液，其中，所述淀粉水溶液的浓度优选为5-8 wt%；
S2、将分散剂和表面活性剂混合后经超声分散得到的悬浮液加入到温度已降至40℃的由步骤S1制得的淀粉糊化液中搅拌，通入惰性气体以保持整个反应过程都处于惰性气氛中；
S3、氮气保护下将改性煤矸石加入由七水合硫酸亚铁和硼氢化钾组成的混合溶液中，并剧烈搅拌得到混合液a；
S4、将氢氧化钠溶液用胶头滴管缓慢加入盛有聚合单体的烧杯中进行中和，再加入混合液a，常温下超声10 min，配成悬浮液b；
S5、向步骤S2制备的体系中依次加入引发剂、悬浮液b和交联剂，在持续搅拌中升温至聚合温度50-70℃进行反相悬浮聚合反应1.5-4 h；
S6、反应完成后，分离、净化、真空干燥，得到复合材料目标产物。
优选地，搅拌速度为200-400 r/min。
优选地，所述惰性气体为氮气、氦气或氩气中的一种，优选为氮气；在缓慢加热到聚合温度时，根据反应物的多少需要聚合反应在适宜的反应温度下持续足够长的时间，以保证单体在聚合过程中现实较高的转化率和达到要求的分子量，优选反应时间为2-3.5 h，优选反应温度为60-70℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1）、本发明制备的复合材料具有良好的经济效益，据估算，市场上作为矿物骨架的高岭石和蒙脱土原矿1吨，约需材料成本费用约合人民币600-800元。本发明中的煤矸石作为煤矿开采中的副产物，生产成本可以忽略不计，处理方法相对简单，具有明显优势，制备得到的复合材料价值更高且提升了煤矸石的附加值。
2）、以资源丰富、来源广泛和价格低廉的淀粉为主要原料，为淀粉的高附加值利用提供了新的途径。淀粉的结构单元和侧链上有很多能够参加化学反应的官能团，如羟基、双键等，有利于实现与煤矸石的接枝；
3）、本发明所述复合材料，既具有煤矸石较好的吸附能力，又充分利用了淀粉复杂的三维网络结构和多种活性官能团来稳定和分散纳米零价铁，可有效防止纳米零价铁的氧化，对含Cr(VI)水体具有良好的处理效果。
4）、本发明利用高温下煤矸石的微观结构中各微粒产生剧烈的热运动，使其组分发生脱水和分解，打破了煤矸石中硅氧四面体和铝氧八面体组成的化学结构，致使其不能充分的聚合成长链，因此形成大量自由端的断裂点。高温煅烧后的煤矸石中含有大量的活性氧化硅和氧化铝，是其活性的来源。之后利用NaOH对活化后的煤矸石进行改性处理。高温热处理后的煤矸石富含大量的Al2O3和SiO2，这些物质会与NaOH相互作用，生成铝酸钠和硅酸钠，铝酸钠和硅酸钠具有很强的吸附性；此外煤矸石具有一定的孔道结构，吸附位较多，吸附位的增加能够提高煤矸石与丙烯酸的反应几率，使得聚合反应更加充分。本发明解决了固体废弃物煤矸石与高分子材料不易相容的问题，对提高纳米零价铁的稳定性和活性具有重要的指导意义。
附图说明
图1为本发明实施例一种淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁的制备工艺流程图。
图2为本发明实施例的热-碱活化工艺流程图。
图3为本发明实施例中样品的红外谱图；
图中：（a）煤矸石原粉;（b）改性后的煤矸石（改性条件：600℃，2% 氢氧化钠溶液）；（c）纳米零价铁；（d）淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁。
图4为本发明实施例中样品的SEM谱图；
图中：（a）煤矸石原粉;（b）改性后的煤矸石（改性条件：600℃，2% 氢氧化钠溶液）；（c）纳米零价铁；（d）淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁。
图5为本发明实施例中样品的TEM谱图；
图中：（a）煤矸石原粉；（b）纳米零价铁；（c）淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁；（d）淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁。
图6为本发明实施例中样品去除水体中六价铬应用效果；
图中：（a）淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁；（b）纳米零价铁。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将淀粉配制成5-10 wt% 的淀粉水溶液，并在90℃水浴中糊化30-60min，得淀粉糊化液，其中，所述淀粉水溶液的浓度优选为5-8 wt%；
S2、将分散剂和表面活性剂混合后经超声分散得到的悬浮液加入到温度已降至40℃的由步骤S1制得的淀粉糊化液中搅拌，通入惰性气体以保持整个反应过程都处于惰性气氛中；
S3、氮气保护下将改性煤矸石加入由七水合硫酸亚铁和硼氢化钾组成的混合溶液中，并剧烈搅拌得到混合液a；
S4、将氢氧化钠溶液用胶头滴管缓慢加入盛有聚合单体的烧杯中进行中和，再加入混合液a，常温下超声10 min，配成悬浮液b；
S5、向步骤S2制备的体系中依次加入引发剂、悬浮液b和交联剂，在持续搅拌中升温至聚合温度50-70℃进行反相悬浮聚合反应1.5-4 h；
S6、反应完成后，分离、净化、真空干燥，得到复合材料目标产物。
本实施例中，搅拌速度为200-400 r/min。
本实施例中，所述惰性气体为氮气、氦气或氩气中的一种，优选为氮气；在缓慢加热到聚合温度时，根据反应物的多少需要聚合反应在适宜的反应温度下持续足够长的时间，以保证单体在聚合过程中现实较高的转化率和达到要求的分子量，优选反应时间为2-3.5 h，优选反应温度为60-70℃。
本实施例中，热-碱活化煤矸石按照下述步骤予以制备：
a 热活化步骤
本实施例采用的煤矸石的活化方法为热活化，热活化的原理是利用高温下煤矸石的微观结构中各微粒产生剧烈的热运动，使其组分发生脱水和分解，打破了煤矸石中硅氧四面体和铝氧八面体组成的化学结构，致使其不能充分的聚合成长链，因此形成大量自由端的断裂点。高温煅烧后的煤矸石中含有大量的活性氧化硅和氧化铝，是活性的主要来源。
具体实验步骤如下：
（1）取一定量的煤矸石在粉磨机中粉磨30 min，使煤矸石被充分粉碎；
（2）将粉碎好的煤矸石用200目筛子过筛，称取过筛后的10 g煤矸石放入马弗炉中煅烧，从50ºC开始，以10 ºC /min速率程序升温至550ºC，在此温度下停留30 min，再以10 ºC/min继续升温至800ºC，保温2 h，之后使其在马弗炉中自然降温至650ºC，将其从马弗炉中取出，倒进盛有定量蒸馏水的大烧杯中，瞬间冷却；
（3）将冷却后的煤矸石溶液进行真空抽滤，抽滤后的煤矸石放入烘箱中烘干至恒重；
（4）将烘干后的煤矸石于研锅中研磨后待用。
热活化后的碱改性
本实施例用NaOH对活化后的煤矸石进行改性处理。高温热处理后的煤矸石富含大量的Al2O3和SiO2，这些物质会与NaOH相互作用，生成铝酸钠和硅酸钠，铝酸钠和硅酸钠具有很强的吸附性；此外煤矸石具有一定的孔道结构，吸附位较多，吸附位的增加能够提高煤矸石与丙烯酸的反应几率，使得聚合反应更加充分。附图2改性煤矸石的制备流程图。
将热活化后的煤矸石5-20 g加入到过量氢氧化钠溶液中利用磁力搅拌使其反应充分，持续磁力搅拌常温下反应，氢氧化钠溶液浓度为0.5-2 wt%，时间为30-60min，具体来说：热活化后的煤矸石10 g加入到1 L 2 wt%浓度的氢氧化钠溶液中，采用磁力搅拌的方式进行改性，磁力搅拌30 min后真空抽滤，抽滤后的样品放入干燥箱，在80ºC下干燥至恒重，得到改性后的样品。
本发明利用淀粉与煤矸石接枝的方法，以提高纳米零价铁的稳定性和活性。这可以从煤矸石原粉，改性煤矸石，纳米零价铁和淀粉接枝煤矸石包覆煤矸石的FTIR，SEM和TEM谱图中得到证实。
图3给出了原粉煤矸石，改性后的煤矸石，纳米零价铁和淀粉接枝煤矸石包覆煤矸石的红外谱图。原粉煤矸石（图3a）在3699 cm-1和3611cm-1附近出现吸收峰，原因是高岭石中的结构水的外羟基和层间水的内羟基伸缩振动引起的。1130 cm-1和694 cm-1附近Si-O键振动吸收峰。780 cm-1和540 cm-1附近出现的是Si-O-Al键的红外吸收峰。
热-碱改性后的煤矸石谱图（图3b）中，由高岭石的结构水外羟基和层间水的内羟基振动引起的吸收峰完全消失，合并为一条宽的吸收峰，表明经热-碱活化后，煤矸石羟基已脱除，晶体结构遭到破坏，发生相变；1631 cm-1处水的吸收峰强度逐渐降低，说明热活化过程使得煤矸石自由水逐渐蒸发；1130 cm-1处的归属于Si-O-Si键的尖锐振动峰，783 cm-1处Si-O-Si的振动峰及470 cm-1处归属于Si-O的弯曲振动峰的峰强度逐渐增强，上述特征峰均为偏高岭石形成的表征吸收带。这与红外的分析结果是一致的。进一步说明在煤矸石经热-碱改性后，活性组分数量增加。
纳米零价铁特征峰（图3c）：600-700 和1100 处出现了明显的吸收峰，主要来自Fe-O和Fe-O-Fe的伸缩振动。
淀粉接枝煤矸石负载纳米零价铁复合材料（图3d）在 3430 cm-1处的吸收宽峰表明羟基（-OH）的存在；1680 到 1800 cm-1波峰对应羰基（-C=O）；1380 cm-1和羧基相对应（-COOH）。上述羟基、羧基和羰基与淀粉接枝丙烯酸的主要官能团相对应，证明了淀粉接枝丙烯酸在纳米铁表面的包覆作用，且复合过程并不会对淀粉接枝丙烯酸造成明显的影响。1130 cm-1和694 cm-1附近Si-O键振动吸收峰。780 cm-1和540 cm-1附近出现的是Si-O-Al键的红外吸收峰。这些与煤矸石的主要官能团相对应。在掺杂煤矸石和纳米零价铁颗粒以后，上述衍射峰都向较低值移动，这说明淀粉接枝丙烯酸的含氧官能团同煤矸石和铁氧化物上的含氧基团会发生反应，使三者的结合更加紧密。
图4给出了原粉煤矸石，改性后的煤矸石，纳米零价铁和淀粉接枝煤矸石包覆煤矸石的SEM谱图。从SEM（图4a和图4b）照片中可以清楚地观测煤矸石在改性前后的微观结构。煤矸石原粉结构紧密，缝隙孔洞较少，具有清晰的高岭石层状结构。从附图9上可以明显地观察到煤矸石中大部分层状结构遭到破坏，转变为多空无序的非晶结构。这种结构使得煤矸石具有更多的孔洞和更大的比表面积，有利于后续聚合反应的进行，说明采用热-碱改性效果明显，这与FTIR分析的结果一致。
纳米零价铁颗粒（图4c）之间因重力、磁力和表面能作用，相互粘连成串，并团聚成树枝状结构，其中每颗零价铁颗粒粒径大小不均匀。从复合材料的SEM图（图4d）可以看出，纳米零价铁颗粒为球形，颗粒具有较好的分散性，没有发生团聚现象。这可能是因为淀粉接枝丙烯酸和煤矸石对纳米铁离子具有较好的分散功能。
图5给出了原粉煤矸石，改性后的煤矸石，纳米零价铁和淀粉接枝煤矸石包覆煤矸石的TEM谱图。煤矸石（图5a）的聚集体分布较不规整，呈片状结构。普通的纳米零价铁球状颗粒（图5b）连接成树枝状，这是由于具有磁性的纳米级颗粒受地磁力、小颗粒间的静磁力以及表面张力等共同作用的结果。此外，由于超微颗粒的表面效应，颗粒间的结合力超过颗粒本身的重量，致使颗粒易于团聚，加之纳米级零价铁具有磁性，颗粒之间有磁性相互作用，因此看起来为团絮状，团聚现象严重，分散性差，形貌和大小不规则且粒径较大。复合材料纳米粒子（图5c）表面包覆了一层灰白色的包覆层，这层灰白色的包覆层即为淀粉接枝丙烯酸，将纳米铁颗粒包裹成球形并互相隔离开，有效地阻止了纳米铁离子的团聚。包裹后的纳米铁（图5d）呈现明显的核壳结构，核壳离子外形为圆形；视野中不存在链状或团聚成堆的复合粒子。与普通纳米零价铁和煤矸石负载纳米零价铁相比，纳米零价铁的分散度进一步提高且纳米零价铁的形貌规整，基本呈球形，使得纳米零价铁的抗氧化性进一步提高。由于普通纳米零价铁活性高且不稳定，为其应用带了极大的不便，因此采用对其进行改性，制备得到复合材料可以很好的解决上述问题
六价铬污染水体的处理
向8份100 mL浓度50 mg/L pH为5.0的六价铬水溶液中分别加入0.21g实施例1中最终所得的淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁、0.025g纳米零价铁粒子(nZVI)，每组实验两个平行。常温常压下进行反应3h，反应过程中使用二苯碳酰二肼分光光度法采用紫外分光光度计测定溶液中残留的六价铬，然后以反应时间为横坐标，以六价铬的去除效率为纵坐标进行作图，结果如图6所示。通过图6可知，在达到相同去除效率下，淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁材料对六价铬的去除速度明显高于纳米零价铁，说明复合材料不仅具有高效的去除效果而且具有较快的去除速率。去除率由以下公式计算得到。
其中，R为去除率(%)， C0为铬初始浓度(mg/L)，Ct为t时刻时的浓度(mg/L)， m为投加量(mg)。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁复合材料，其特征在于： 由100 重量份聚合单体经过反相悬浮聚合制成；在反相悬浮聚合中，反相悬浮聚合体系由水相和油相组成；其中，水相由水、淀粉、引发剂、交联剂、聚合单体、七水合硫酸亚铁、硼氢化钾和表面活性剂组成，引发剂的用量为聚合单体质量的0.08-1.0 wt%，交联剂的用量为聚合单体质量的0.01-0.15 wt%，表面活性剂的用量为聚合单体质量的1-10 wt%，七水合硫酸亚铁的用量为聚合单体质量的80-100 wt%，硼氢化钾的用量为聚合单体质量的30-50 wt%，改性煤矸石的用量为聚合单体质量的5-20 wt%；油相由分散剂组成；水相和油相的体积比为1-5。
2.如权利要求1所述的一种淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁复合材料，其特征在于：所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵中的一种，引发剂的用量为聚合单体质量的0.01-0.08 wt%。
3.如权利要求1所述的一种淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁复合材料，其特征在于：所述水相与油相的体积比为3。
4.如权利要求1所述的一种淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁复合材料，其特征在于：所述表面活性剂为山梨糖醇甘油脂肪酸、聚甘油脂肪酸酯或甘油糖醛甘油油酸酯中的一种，表面活性剂的用量为聚合单体质量的0.5-0.9 wt%；所述交联剂为N,N，-亚甲基双丙烯酰胺，交联剂用量为聚合单体质量的0.03-0.1 wt%。
5.如权利要求1所述的一种淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁复合材料，其特征在于：所述聚合单体为丙烯酸，或者中和度为60-80mol%（摩尔）的丙烯酸和丙烯酸钠的混合物。
6.如权利要求1所述的一种淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁复合材料，其特征在于：所述淀粉为玉米淀粉或可溶性淀粉中的一种，淀粉的用量为聚合单体质量的10-20 wt%；所述分散剂为正己烷。
7.如权利要求1所述的一种淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁复合材料，其特征在于：在水相中添加改性煤矸石，改性煤矸石用量为聚合单体质量的1-10%。
8.一种淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、将淀粉配制成5-10 wt% 的淀粉水溶液，并在90℃水浴中糊化30-60min，得淀粉糊化液，其中，所述淀粉水溶液的浓度优选为5-8 wt%；
S2、将分散剂和表面活性剂混合后经超声分散得到的悬浮液加入到温度已降至40℃的由步骤S1制得的淀粉糊化液中搅拌，通入惰性气体以保持整个反应过程都处于惰性气氛中；
S3、氮气保护下将改性煤矸石加入由七水合硫酸亚铁和硼氢化钾组成的混合溶液中，并剧烈搅拌得到混合液a；
S4、将氢氧化钠溶液用胶头滴管缓慢加入盛有聚合单体的烧杯中进行中和，再加入混合液a，常温下超声10 min，配成悬浮液b；
S5、向步骤S2制备的体系中依次加入引发剂、悬浮液b和交联剂，在持续搅拌中升温至聚合温度50-70℃进行反相悬浮聚合反应1.5-4 h；
S6、反应完成后，分离、净化、真空干燥，得到复合材料目标产物。
9.如权利要求8所述的一种淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁复合材料的制备方法，其特征在于：搅拌速度为200-400 r/min。
10.如权利要求8所述的一种淀粉接枝煤矸石包覆纳米零价铁复合材料的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为氮气、氦气或氩气中的一种，反应时间为2-3.5 h，反应温度为60-70℃。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN113318705A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-08-31 | 榆林学院 | 一种活性焦负载型零价铁纳米复合材料及其制备方法和应用 |
| CN113880195A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-01-04 | 东北师范大学 | 一种处理含氨氮或氨基有机废水的阳极材料的制备方法 |
| CN115608418A (zh) * | 2022-10-14 | 2023-01-17 | 陕西科技大学 | 一种基于煤矸石的光催化协同吸附材料及其制备方法和应用 |
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2020
- 2020-10-29 CN CN202011184633.4A patent/CN112263996A/zh active Pending
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