[发明专利]一种土壤高效修复剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种土壤高效修复剂，其以生物质炭为载体，光催化氧化剂为经改性处理的氮铕镱共掺杂纳米二氧化钛，纳米二氧化钛的质量是载体质量的15～20％。土壤高效修复剂的制备方法如下：(1)粉碎原料；(2)将粉碎后的生物质原料，加入到经改性处理的氮铕镱共掺杂纳米二氧化钛水分散液中，过滤、干燥，得到生物质材料；(3)将生物质材料加入到热解反应器中，在无氧条件下，升温至400～500℃，反应20～50min。本发明得到的土壤高效修复剂具有较高的修复效率，能够去除土壤中大部分有机污染物，有利于保护环境。

技术领域

本发明涉及一种修复剂，具体涉及一种土壤高效修复剂及其制备方法。

背景技术

随着我国城市布局和产业结构的调整，老化工厂在经历了工业初期资源掠夺的阶段后，不得不面临搬迁甚至倒闭的局面。而原有厂区的土地使用性质也发生了变化，一些原有的厂区土地，变为了城市的绿地，商业区甚至居民区。在这个过程中，这些企业遗留在原厂区的污染物对周围的环境及居民健康带来了严重的威胁。由于大多数污染场地在市内面临着用地功能的转换和二次开发如房地产开发等，亟需进行修复，以确保生态环境和人居环境安全。因此，针对我国污染场地的特点和修复需求，采用合适的修复技术对污染场地进行高效、快速和安全的修复十分必要。

对于污染场地，世界各国对污染场地的定义不尽相同，总的来说主要是指因堆积、储存、处理、处置或其他方式如迁移承载了有害物质的，对人体健康和环境产生危害或具有潜在风险的区域或空间。搬迁的化工企业所在场地为典型的污染场地，有机污染物主要来源可从生产过程和排污过程两个角度来考虑，主要有以下方面：生产原料和中间产品储存使用不当；生产过程中环境污染物质的流失和泄露；大气污染物的排放随颗粒物沉降于地表；污水地下管道的泄露；企业固体废物的不合理堆存及排放，随降水进入土壤。这些污染物，尤其是其中大量的挥发性有机物，如氯苯类有机物，还具有致癌、致畸、致突变等作用，严重危及人类健康，影响生态平衡。所以对有机污染场地的修复显得尤为重要。

光催化技术是一项新兴的深度氧化处理技术。从年农药的土壤光解成为美国国家环保局等机构对新农药注册的一项技术要求以来，土壤污染的光化学修复过程的研究就受到极大的关注。最初的光化学研究都集中于水体，而对土壤中污染物光转化的研究较少。表层土壤中有机污染物光降解反应与均相和多相的水系统相比，有很大的区别，光转化很慢，这主要与土壤对光的阻碍效应有关。但是，与在土壤中的其它迁移转化过程相比，光转化则很快，光降解是污染物在土壤表面降解的一种重要途径因此，研究土壤表层有机物的降解对修复有机物污染场地具有重要意义。

纳米级二氧化钛光催化氧化是近些年发展起来的新型光催化氧化技术。此技术利用了半导体粒子上的电子在一定光照下被激发跃迁产生空穴的原理。光致空穴因具有极强的得电子能力，从而具有很强的氧化能力，有机物可以不通过羧基而直接和光致空穴发生反应。目前，主要釆用间歇和连续流光化学反应系统进行气固相纳米级光催化氧化反应研究，结果表明，许多VOC均可在常温常压下光催化分解，包括脂肪烃、醇、醛、芳烃及杂原子有机物等。

虽然现有技术中存在了一些利用生物质炭做载体、纳米二氧化钛作为氧化剂的土壤修复剂，但其未就如何利用纳米二氧化钛光的催化作用进一步提高土壤修复效率给出明确的技术启示。

因此，如何进一步提高土壤修复剂的修复效率是本领域急需解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中土壤修复剂的修复效率不高的技术问题，本发明从改良纳米二氧化钛的角度出发，提出了如下技术方案：

一种土壤高效修复剂，以生物质炭为载体，光催化氧化剂为经改性处理的氮铕镱共掺杂纳米二氧化钛，纳米二氧化钛的质量是载体质量的15～20％。

其中，所述经改性处理的氮铕镱共掺杂纳米二氧化钛的制备过程包括如下步骤：

(1)溶液A的配制:量取20～40mL的钛酸丁酯加入到30～60mL无水乙醇中，经电磁搅拌；