[发明专利]一种零价铁的分散方法

说明书

本发明公开了一种零价铁的分散方法，属于环境工程、环境岩土工程技术领域。所述的分散剂由烷基糖苷、瓜尔豆胶和黄原胶按照一定的配比混合而成，对纳米零价铁和微米零价铁都表现出了良好的分散效果。经分散改性的纳米零价铁可应用于受污染地下水的修复，经分散改性的微米零价铁可应用于受污染土壤的修复。

技术领域

本发明属于环境工程、环境岩土工程，具体来说，涉及一种零价铁的分散方法，能够有效提高零价铁在地下水、土壤中的迁移、分散性能，适用于重金属、氯代有机物污染的地下水、土壤的原位修复。

技术背景

零价铁即单质铁，可分为纳米级零价铁(0-200nm)和微米级零价铁(1-2um)，具有很强的反应活性，广泛应用于重金属、氯代有机物污染的地下水及土壤的原位修复。但在工程应用中，由于1、零价铁颗粒表面积累了大量正负电荷；2、零价铁颗粒比表面积大，表面能高，处于能量不稳定状态；3、颗粒表面氢键、化学键的作用，零价铁颗粒极易发生团聚，导致其反应活性大大降低。此外，裸露的零价铁颗粒极易与空气中或水中的氧发生反应形成钝化层，导致其表面失活。

针对上述问题，美国环保署(EPA，USA)多采用羧甲基纤维素钠及食用油作为分散剂，制成乳化的零价铁悬浮液阻止零价铁的凝聚及表面氧化；专利CN106474940A采用氨基聚乙二醇单甲醚及3-羟基-L酪氨酸合成的微乳改性零价铁能够有效去除水中的重金属及有机卤代物。上述方法在一定程度上解决了零价铁颗粒易凝聚、易氧化的问题，然而，上述方法所采用的分散剂成本高昂且均为工业化学制品，对环境存在潜在风险。因此，寻找一种成本低廉、环境友好的零价铁分散剂已然成为场地修复业内人员日益关注的焦点。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种零价铁的分散方法，该方法以烷基糖苷、瓜尔豆胶、黄原胶为分散剂，能够有效阻止零价铁颗粒的凝聚作用，保持零价铁颗粒的反应活性，同时，烷基糖苷、黄原胶为微生物代谢产物，瓜尔豆胶可由植物提取物经简单加工而得，价格低廉，可100％生物降解，无潜在环境风险。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种零价铁的分散方法，包括以下步骤：

(1)称取瓜尔豆胶、黄原胶，简单混合后溶于水中，搅拌均匀；

(2)称取烷基糖苷，添加到步骤(1)得到的体系中，搅拌均匀，制得分散剂；

(3)称取零价铁，保存于乙醇的水溶液中；

(4)将步骤(2)得到的分散剂与步骤(3)得到的体系混合，搅拌均匀，得到分散的零价铁。

步骤(1)中，瓜尔豆胶与黄原胶的质量比为0.65～0.80：0.35～0.20。

优选地，步骤(1)中，瓜尔豆胶与黄原胶的质量比为3:1～5:3。

步骤(2)中，瓜尔豆胶和黄原胶的总质量为分散剂总质量的5.0％～10％。

优选地，步骤(2)中，瓜尔豆胶和黄原胶的总质量为分散剂总质量的7.3％。

步骤(2)中，烷基糖苷的质量为瓜尔豆胶和黄原胶的总质量的10％～35％。

优选地，步骤(2)中，烷基糖苷的质量为瓜尔豆胶和黄原胶的总质量的25％。

步骤(3)中，零价铁是纳米零价铁或微米零价铁。

步骤(3)中，零价铁的质量为步骤(3)得到的体系总质量的5％～25％。

优选地，步骤(3)中，零价铁的质量为步骤(3)得到的体系总质量的5％。

步骤(3)中，乙醇的水溶液中，乙醇与水的体积比为20％～25％。