CN114618493A - 一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料及其制备方法和应用。所述方法包括如下步骤：先配置强碱和强还原剂混合液和铁盐溶液，随后将强碱和强还原剂混合液加入到铁盐溶液中，并持续搅拌均匀，获得纳米零价铁(Fe0)悬浊液，再将纳米零价铁悬浊液加热至80℃，保持恒温并持续搅拌，待充分反应后，得到黑色固体颗粒，利用磁选法分离生成黑色固体颗粒，最后用去离子水洗涤三遍，低温鼓风干燥，得到纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料。本发明所制备的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料可高效的活化过硫酸盐降解水中有机污染物菲，较好的解决纳米零价铁在实际应用中易被氧化，活化性能难以保持等问题。同时，与现有技术相比，本发明所述的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料制备方法具有新颖独特，所需原材料易得，工艺简单，成本低廉等优点。此外，本发明制备的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料具有良好的经济效益和环境效益。
Description
技术领域
本发明属于环境复合材料领域，具体涉及一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料及其制备方法和用途。
背景技术
随着工业化和城市化的快速推进，每年排入环境中的化合物种类和数量日益增多，所造成的环境污染问题不容忽视，其中持久性有机污染物具有高毒性、高生物富集性和难降解等特点，严重威胁生态安全和公众健康，因此，急需开发一种高效、低成本且绿色环保的治理技术。
近年来，基于硫酸根自由基的高级氧化技术作为一种新兴的原位化学氧化修复技术以其对有机污染物的高效降解能力和高适应性等特点而受到了广泛的关注。通过紫外光激发、高温热激活、碱活化以及过渡金属活化等方式均能有效活化过硫酸盐产生强氧化能力的硫酸根自由基(SO4 ·ˉ)，从而氧化降解有机污染物。铁基非均相活化剂具有来源广泛、廉价易得、环境友好且易于分离回收等优势，而被广泛用于过硫酸盐的活化。其中，纳米零价铁粒径小，比表面积大，反应活性高，能高效活化过硫酸盐，降解难降解有机污染物。但纳米零价铁存在易团聚，抗氧化能力低，不易存储运输等缺陷，极大限制了其在高级氧化技术中的应用。为了解决这一问题，需对纳米零价铁进行改性处理，目前常见的改性方法包括：引入第二金属，形成双金属复合纳米零价铁；将纳米零价铁负载于固体载体表面，形成负载型纳米零价铁；添加表面活性剂对纳米零价铁进行表面改性以及合成纳米零价铁/纳米四氧化三铁复合材料等。
四氧化三铁具有良好的稳定性，利用四氧化三铁包裹纳米零价铁能有效提高纳米零价铁的抗氧化能力。同时，四氧化三铁的反式尖晶石结构能够稳定容纳Fe2+与Fe3+，使其易于实现电子转移，从而不降低纳米零价铁的催化活性。但是当前现有Fe0@Fe3O4复合材料制备方法存在材料制备条件要求高、操作复杂和制备成本高等不足。
发明专利CN105771148A公开了一种纳米Fe0@Fe3O4复合材料的制备方法，该方法首先将铁盐溶液与氨水反应制备纳米Fe3O4，然后将纳米Fe3O4分散于水中与二价铁盐溶液重新混合，随后向混合液滴加还原剂溶液，得到纳米Fe0@Fe3O4复合材料。该方法制备出的纳米Fe0@Fe3O4复合材料表面不具有Fe3O4壳层，仍存在易氧化的问题，需要分散在水中保存。
发明专利申请CN112875773A公开了一种表面修饰磁性纳米零价铁复合材料的制备方法，其在真空条件下，将纳米零价铁悬浮液与碱性沉淀剂混合进行共沉淀反应，从而得到具有以Fe3O4为氧化保护膜的表面修饰磁性纳米零价铁复合材料。该方法需在真空条件下进行，制备条件要求高，操作难度大，成本高，不易于工业放大。
发明专利CN103341165B公开了复合材料Fe@Fe3O4纳米粒子的制备方法，该方法首先利用十八烯做溶剂，Fe(CO)5作为铁源，油胺为表面活性剂和稳定剂，高温热解法制备出分散性好的Fe纳米材料。继续在高温下用(CH3)3NO作为氧化剂在Fe表面氧化出一层Fe3O4层，利用连接有聚乙二醇单羧酸的多巴胺作为配体进行水溶性改善，从而得到磁化强度高的光热效果明显的磁性纳米复合材料。该方法原材料众多成本高，制备工艺复杂，反应温度高能耗大。此外，该方法用到多种有机试剂，不符合当前绿色环保的理念。
因此，如何同时解决纳米零价铁易氧化及纳米Fe0@Fe3O4复合材料制备过程复杂及条件苛刻，制备成本高的问题，已成为当前本领域所面临的巨大挑战。
发明内容
本发明针对现有技术存在的纳米Fe0@Fe3O4复合材料制备过程复杂及条件苛刻，制备成本高的问题，提供一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的制备方法及用途。
本发明目的在于提供一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料及其制备方法，这种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料可高效的活化过硫酸盐降解溶液中有机污染物，能较好的解决纳米零价铁在实际应用中易被氧化，活化性能难以保持等问题。同时，与现有技术相比，本发明所述的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料制备方法具有新颖独特，所需原材料易得，工艺简单，成本低廉等优点。此外，本发明制备的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料具有良好的经济效益和环境效益。
为实现本发明的目的，采用以下技术方案：
一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将强碱、强还原剂溶解于超纯水，充分混匀得到强碱和强还原剂混合液，将铁盐溶解于超纯水得到铁盐溶液，然后将强碱和强还原剂混合液逐滴加入到铁盐溶液中，搅拌均匀得到纳米零价铁(Fe0)悬浊液；
(2)将纳米零价铁悬浊液加热到60-90℃，并持续搅拌，待充分反应后，得到黑色固体颗粒；
(3)利用磁选法分离生成黑色固体颗粒，用去离子水洗涤三遍，烘干，得到纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料。
优选的，所述铁盐选自亚铁盐、三价铁盐中的一种。其中，亚铁盐为氯化亚铁、硝酸亚铁或硫酸亚铁中任意一种；三价铁盐为硝酸铁、硫酸铁、氯化铁或醋酸铁中任意一种。
优选的，所述强还原剂为硼氢化钾或硼氢化钠。
优选的，所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
优选的，所述铁盐为硫酸亚铁，所述强还原剂为硼氢化钠，所述强碱为氢氧化钠，铁盐、强还原剂和强碱溶液的摩尔比为1:2:3。
优选的，所述加热方式为水浴加热，搅拌方式为水平振荡，振荡速率为180r/min，加热过程是由室温加热至80℃，随后80℃下恒温2小时。
在本发明中，所述纳米零价铁在加热搅拌过程中发生如下反应：
2Fe+O2+2H2O＝2Fe(OH)2
6Fe(OH)2+O2＝2Fe3O4+6H2O
生成Fe3O4附着在纳米零价铁表面，从而形成一层致密的Fe3O4壳层。
水热反应完成后，本发明优选采用磁选法将所述水热反应的产物黑色固体颗粒进行固液分离，并用去离子水清洗3次，随后烘干，得到纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料。本发明对所述干燥没有特殊的要求，优选将洗净的黑色固体颗粒置于鼓风干燥箱中，45℃下鼓风干燥12小时。
本发明还保护运用所述的一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的制备方法制备得到的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料。
本发明还保护所述的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的用途，用于活化过硫酸盐降解溶液中有机污染物，或者处理溶液中的六价铬(Cr6+)，或者用于土壤修复。
进一步的，将所述纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料和过硫酸盐分别以0.05-0.4g/L和0.25-4mmol/L的比例添加到1mg/L的有机物溶液中，有机污染物的去除率可达到90％以上。
任选的，所述过硫酸盐为过硫酸钠。
任选的，所述有机污染物为典型多环芳烃单体菲。
有益效果：本发明首先利用强还原剂在碱性条件下还原铁源制备出纳米零价铁，随后纳米零价铁在水热条件下与H2O和O2发生反应生成Fe(OH)2，随后Fe(OH)2和O2反应生成Fe3O4，生成的Fe3O4附着在纳米零价铁表面，从而形成一层致密的Fe3O4壳层，得到纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料。致密的Fe3O4壳层可以使纳米零价铁不易被氧化。本发明制备的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料可高效活化过硫酸盐降解有机污染物，可以解决纳米零价铁用作PS活化剂时，其活化效率低下的问题。同时，与现有技术相比，本发明所述的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料制备方法具有新颖独特，所需原材料易得，工艺简单，成本低廉等优点。此外，本发明制备的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料具有良好的经济效益和环境效益。该方法也可以进一步应用于土壤与地下水污染修复治理。
附图说明
图1为实施例1的Fe0@Fe3O4、对比例1的Fe0与对比例2的Fe3O4的扫描电镜图。
图2为实施例1的Fe0@Fe3O4、对比例1的Fe0与对比例2的Fe3O4的X射线衍射图。
图3为实施例1的Fe0@Fe3O4、对比例1的Fe0与对比例2的Fe3O4与硫酸反应的H2产生含量对比图。
图4为实施例1的Fe0@Fe3O4、对比例1的Fe0与对比例2的Fe3O4的透射电镜图。
图5为实施例1的Fe0@Fe3O4、对比例1的Fe0与对比例2的Fe3O4活化过硫酸盐降解水溶液中菲的效果对比图。
图6为纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料活化过硫酸盐降解菲过程中PS浓度变化图。
图7为纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料活化过硫酸盐降解菲过程中Fe2+浓度变化图。
图8为纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料与在空气中储存60d后的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料活化过硫酸盐降解水溶液中菲的效果对比图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，结合以下具体实施例及附图对本发明作进一步的阐述。
注意下述实施例仅助于对本发明的理解，但不用于限定本发明的保护范围。除非另有说明，实施例和对比例中所使用的科学术语具有与本领域技术人员通常理解的相同含义，所使用的操作技术均为常规技术，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的制备方法，包括以下具体步骤：
称取0.01mol的FeSO4·7H2O溶解于100mL超纯水中得到FeSO4溶液。同时，称取0.02mol的NaBH4和0.03mol的NaOH溶于50mL超纯水中得到NaBH4和NaOH的混合溶液，将混合溶液逐滴加入到FeSO4溶液中，搅拌均匀，使其充分反应，得到纳米零价铁悬浊液。将纳米零价铁悬浊液置于水浴摇床中，加热至80℃，保持2h，并于180r/min速率下持续振荡。待反应结束后，利用磁选法收集生成的黑色固体颗粒，并用去离子水清洗数次，置于45℃鼓风干燥箱中干燥12h后，得到纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料。
对比例1
一种纳米零价铁(Fe0)的制备方法，具体步骤如下：
称取0.01mol的FeSO4·7H2O溶解于100mL超纯水中得到FeSO4溶液。同时，称取0.02mol的NaBH4和0.01mol的NaOH溶于50mL超纯水中得到NaBH4和NaOH的混合溶液，将混合溶液逐滴加入到FeSO4溶液中，搅拌均匀，充分反应直至没有明显氢气产生，得到纳米零价铁悬浊液。使用磁选法收集生成的黑色固体颗粒，并用去离子水清洗数次后，冷冻干燥48h，得到纳米零价铁。
对比例2
一种四氧化三铁(Fe3O4)的制备方法，具体步骤如下：
称取0.01mol的FeSO4·7H2O溶解于100mL超纯水中得到FeSO4溶液。同时，称取0.02mol的NaOH溶于50mL超纯水中得到NaOH溶液，将NaOH溶液加入到FeSO4溶液中，搅拌均匀，然后将其置于水浴摇床中，加热至80℃，保持2h，持续振荡。使用磁选法收集生成的黑色固体颗粒，并用去离子水清洗数次，置于65℃鼓风干燥箱中干燥12h后，得到四氧化三铁。
对本发明实施例1中制备的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料、对比例1中制得的纳米零价铁(Fe0)以及对比例2中制得的四氧化三铁(Fe3O4)进行扫描电子显微镜表征分析，结果显示(图1)，纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的形貌特征有别于Fe0和Fe3O4颗粒，主要呈现八面体形貌，颗粒大小近于Fe3O4颗粒，且其团聚现象较Fe0有所减轻。
对本发明实施例1中制备的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料、对比例1中制得的纳米零价铁(Fe0)以及对比例2中制得的四氧化三铁(Fe3O4)进行X射线衍射表征分析，结果表明(图2)，纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料晶体结构与Fe3O4类似，在18.3°(200)、30.2°(220)、35.8°(311)、43.6°(400)、53.6°(422)、57.3°(511)和64.1°(440)处存在Fe3O4的特征衍射峰，表明纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料中存在Fe3O4的晶相。Fe0在2θ＝44.7°存在一个很弱的宽峰，表明Fe0已成功制备，但结晶度较差。同时，在纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的图谱中未观察到明显的Fe0的峰，说明纳米Fe0@Fe3O4核壳结构中纳米零价铁可能主要以非晶态的形式存在。
将本发明实施例1中制备的0.1g纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料、对比例1中制得的0.02g纳米零价铁(Fe0)以及对比例2中制得的0.02g四氧化三铁(Fe3O4)分别与10mL 3M硫酸反应，并测定其各自反应过程中H2的产生量，结果显示(图3)，Fe3O4与硫酸反应无H2产生，而Fe0和纳米Fe0@Fe3O4核壳结构与硫酸反应均有H2产生，证明纳米Fe0@Fe3O4核壳结构中存在零价铁组分。
对本发明实施例1中制备的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料进行透射电子显微镜表征分析，结果显示(图4)，该材料呈现以Fe0为内核，外覆Fe3O4壳层的核壳结构，且在HRTEM分析图中观察到了Fe0和Fe3O4的衍射条纹，其晶格间距分别0.21nm(110)和0.30nm(220)，证明本发明合成的材料是一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料。
以上结果表明本发明成功合成了一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料。
实施例2
考察纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料活化过硫酸盐(PS)降解有机污染物的效果。
选取菲作为典型有机污染物，将本发明实施例1制得的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料、对比例1中制得的纳米零价铁(Fe0)以及对比例2中制得的四氧化三铁(Fe3O4)材料应用于活化PS降解水溶液中菲，以评估纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料活化PS降解有机污染物的效果。其具体步骤如下：分别称取0.03g实施例1中Fe0@Fe3O4、对比例1中Fe0以及对比例2中的Fe3O4加入到体积为90mL、浓度为1mg/L的菲水溶液中，后加入10mL 20mM PS溶液触发反应。反应时间为1h，反应过程中分别于10min、20min、30min、40min、50min和60min取出1mL反应液和1mL的甲醇溶液混合以终止反应，然后将混合液过滤，并利用HPLC测定样品中菲的含量。不同处理组中菲的降解效果如图5所示，结果表明，相比于Fe0/PS、Fe3O4/PS处理组，Fe0@Fe3O4/PS处理组对菲降解效率显著高于Fe0/PS和Fe3O4/PS处理组，在反应60min后，菲的降解率可达93.49％。以上结果说明纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料可以有效活化PS降解有机污染物。
实施例3
考察纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料活化PS降解菲过程中PS的分解效率。
选取菲作为典型有机污染物，将本发明实施例1制得的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料、对比例1中制得的纳米零价铁(Fe0)以及对比例2中制得的四氧化三铁(Fe3O4)材料应用于过硫酸盐体系处理降解菲污染水溶液，分析纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料、纳米零价铁(Fe0)和四氧化三铁(Fe3O4)三种材料在应用过程中PS浓度变化情况。其具体步骤如下：分别称取0.03g实施例1中Fe0@Fe3O4、对比例1中Fe0以及对比例2中的Fe3O4加入到体积为90mL、浓度为1mg/L的菲水溶液中，然后加入10mL 20mM PS溶液触发反应。反应时间为1h，反应过程中分别于10min、20min、30min、40min、50min和60min取出0.1mL反应液，将0.1mL反应液加入0.2g碳酸氢钠及4g碘化钾固体，加入超纯水稀释至5mL，摇匀，显色10min后利用紫外可见分光光度计测定样品中PS浓度。不同体系PS浓度变化结果如图6所示，结果表明，在Fe0/PS体系中，PS浓度在反应初期急剧下降，表明Fe0在与PS反应触发后，大量PS在短时间内就被激活分解。在Fe3O4/PS体系中，随着反应的进行，PS浓度基本不变，表明PS无法被有效激活。在Fe0@Fe3O4/PS体系中，PS的浓度呈逐步下降的趋势，最终趋于稳定，表明在反应过程中PS被逐渐激活分解。基于以上实验结果表明，Fe0@Fe3O4激活PS的过程相对缓慢，这可提高PS的利用效率，进而提高有机污染物的降解效率。
实施例4
考察纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料活化PS降解菲过程中Fe2+浓度变化情况。
选取菲作为典型有机污染物，将本发明实施例1制得的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料、对比例1中制得的纳米零价铁(Fe0)以及对比例2中制得的四氧化三铁(Fe3O4)材料应用于过硫酸盐体系处理降解菲污染水溶液，分析纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料、纳米零价铁(Fe0)和四氧化三铁(Fe3O4)三种材料在应用过程中Fe2+浓度变化情况。其具体步骤如下：分别称取0.03g实施例1中Fe0@Fe3O4、对比例1中Fe0以及对比例2中的Fe3O4加入到体积为90mL、浓度为1mg/L的菲水溶液中，然后加入10mL 20mM PS溶液触发反应。反应时间为1h，反应过程中分别于10min、20min、30min、40min、50min和60min取出1mL反应液，将1mL反应液加入1mL 0.5％邻菲罗啉溶液和1mL缓冲溶液，摇匀，显色10min后利用紫外可见分光光度计测定样品中Fe2+浓度。不同体系Fe2+浓度变化结果如图7所示，结果表明，在Fe0/PS体系中，Fe2+浓度在反应初期急速增加后保持稳定，且浓度较高，表明Fe0在与PS反应触发后立即释放大量Fe2+，即刻激活消耗大量PS，但由于Fe0反应初期释放过量Fe2+淬灭SO4·ˉ，从而导致该体系降解菲的效果较差。在Fe3O4/PS体系中，随着反应的进行，Fe2+浓度略微上升，表明Fe3O4释放Fe2+含量较低，从而无法有效激活PS。在Fe0@Fe3O4/PS体系中，Fe2+的浓度呈逐步上升的趋势，最终趋于稳定，表明Fe0@Fe3O4在反应过程中缓慢释放Fe2+，逐渐激活PS，从而提高有机污染物的降解效率，这与实施例3的实验结果相吻合。
实施例5
考察纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的抗氧化性能。
选取菲作为典型有机污染物，将本发明实施例1新制得的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料和暴露在空气中常温常湿存放60d后的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料(Fe0@Fe3O4-60 d)应用于过硫酸盐体系处理降解菲污染水溶液，考察纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的抗氧化性能。其具体步骤如下：分别称取0.03g实施例1中新制得的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料和暴露在空气中常温常湿存放60d后的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料(Fe0@Fe3O4-60 d)加入到体积为90mL、浓度为1mg/L的菲水溶液中，后加入10mL 20mM PS溶液触发反应。反应1h后取出1mL反应液和1mL的甲醇溶液混合以终止反应，然后将混合液过滤，并利用HPLC测定样品中菲的含量。结果如图8所示，Fe0@Fe3O4-60 d/PS体系对菲的降解效率为89.5％，略低于Fe0@Fe3O4/PS处理组，表明暴露在空气中常温常湿存放60d后Fe0@Fe3O4对PS的活化性能未发生显著变化。因此，本发明制备的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料具有良好的抗氧化性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，但本发明不局限于上述实施方式的限制。本技术领域技术人员应当了解，在任何不脱离本发明精神和技术原理下所作的改进、添加、删减、修饰、等效替换等，均仍在本发明的保护范围内。
Claims (14)
1.一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将强碱、强还原剂溶解于超纯水，充分混匀得到强碱和强还原剂混合液，将铁盐溶解于超纯水得到铁盐溶液，然后将强碱和强还原剂混合液逐滴加入到铁盐溶液中，搅拌均匀得到纳米零价铁(Fe0)悬浊液；
(2)将纳米零价铁悬浊液加热到60-90℃，保持恒温并持续搅拌，待充分反应后，得到黑色固体颗粒；
(3)利用磁选法分离生成黑色固体颗粒，用去离子水洗涤三遍，低温45-65℃下鼓风干燥12小时，得到纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料。
2.根据权利要求1所述的一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的制备方法，其特征在于，所述铁盐为亚铁盐或三价铁盐。其中，亚铁盐为氯化亚铁、硝酸亚铁或硫酸亚铁；三价铁盐为硝酸铁、硫酸铁、氯化铁或醋酸铁。
3.根据权利要求1所述的一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的制备方法，其特征在于，所述铁盐为硫酸亚铁。
4.根据权利要求1所述的一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的制备方法，其特征在于，所述强还原剂为硼氢化钾或硼氢化钠。
5.根据权利要求1所述的一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的制备方法，其特征在于，所述强还原剂为硼氢化钠。
6.根据权利要求1所述的一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的制备方法，其特征在于，所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
7.根据权利要求1所述的一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的制备方法，其特征在于，所述强碱为氢氧化钠。
8.根据权利要求1所述的一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的制备方法，其特征在于，所述铁盐、强还原剂和强碱溶液的摩尔比为1:2:3。
9.根据权利要求1所述的一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的制备方法，其特征在于，所述加热方式为水浴加热，从室温开始加热至60-90℃，保持温度2-4小时。
10.运用权利要求1～9中任意一项所述方法制备获得的一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料。
11.权利要求10所述一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的用途，用于活化过硫酸盐降解溶液中有机污染物，或者处理溶液中的六价铬(Cr6+)，或者用于土壤修复。
12.根据权利要求11所述纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的用途，其特征在于，将所述纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料和过硫酸盐分别以0.05-0.4g/L和0.25-4mmol/L的比例添加到1mg/L的有机物溶液中，有机污染物的去除率可达到90％以上。
13.根据权利要求12所述的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的用途，其特征在于，所述过硫酸盐为过硫酸钠或过一硫酸钠。
14.根据权利要求11所述的纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料的用途，其特征在于，所述有机污染物为多环芳烃。
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| CN202210342868.4A CN114618493A (zh) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | 一种纳米Fe0@Fe3O4核壳结构材料及其制备方法和用途 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN115072854A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-09-20 | 浙江工业大学 | 纳米零价铁-四氧化三铁复合材料去除水中三氯生的方法 |
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| CN116282463A (zh) * | 2022-09-08 | 2023-06-23 | 大连理工大学 | 一种兼具缓解NAPLs效应和活化过硫酸盐功能的铁基环糊精材料的制备及应用 |
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| CN113461134A (zh) * | 2020-03-30 | 2021-10-01 | 北京建筑大学 | 一种细菌纤维素膜负载纳米零价铁复合材料及其制备方法和应用 |
-
2022
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| CN116282463B (zh) * | 2022-09-08 | 2024-04-12 | 大连理工大学 | 一种兼具缓解NAPLs效应和活化过硫酸盐功能的铁基环糊精材料的制备及应用 |
| CN115634674A (zh) * | 2022-10-25 | 2023-01-24 | 安徽工业大学 | 一种三层核壳结构铁基纳米颗粒及其制备方法和用途 |
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