[发明专利]一种基于红土镍矿制备的纳米零价铁镍复合材料及其方法

说明书

本发明公开一种基于红土镍矿制备的纳米零价铁镍复合材料及其方法，所述基于红土镍矿制备纳米零价铁镍复合材料的方法是利用硼氢化盐为还原剂，与红土镍矿进行液相还原反应，产生含有纳米零价铁和纳米零价镍的纳米零价铁镍复合材料。本发明制备的纳米零价铁镍复合材料，具有丰富的纳米孔、微米孔结构，进而具有更高的化学活性和催化活性，且合成过程简单、易于控制。

技术领域

本发明涉及矿物材料领域，具体涉及一种基于红土镍矿制备的纳米零价铁镍复合材料及其方法。

背景技术

环境矿物材料是一种能自发净化污染物的特殊矿物材料,这类材料有些是天然存在的,有些是人工加工的,其共同特点除了去除污染物功能外,还包括了易于取得、设备简单、成本低廉等特点。这类材料对土壤污染、水体污染和大气污染都能发挥极好的净化效果。

目前纳米零价铁由于具有强还原性和吸附性受到广泛关注，但是由于纳米零价铁的粒径小，比表面积大，因此在使用过程中易发生团聚，且纳米零价铁在水体中易腐蚀、稳定性差等，进而降低废水处理效果，限制了其在实际中的应用。有研究表明，纳米零价铁双金属颗粒相较于单一的纳米零价铁具有更高的反应活性和处理效果。现有技术中，纳米双金属颗粒的制备通常是将铁盐和另一种金属盐在液相条件下进行还原得到，这种方法制备的颗粒材料活性低，且需要控制两种金属盐的添加，工艺复杂。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种基于红土镍矿制备纳米零价铁镍复合材料的方法，利用硼氢化盐为还原剂，与红土镍矿进行液相还原反应，产生含有纳米零价铁和纳米零价镍的纳米零价铁镍复合材料。

进一步地，具体包括如下步骤：

步骤S1，对所述红土镍矿进行破碎、筛分，得到颗粒材料；

步骤S2，对所述颗粒材料进行活化预处理，获得红土镍矿粉体；

步骤S3，向所述红土镍矿粉体中加入所述硼氢化盐的溶液进行液相还原反应，制得所述纳米零价铁镍复合材料。

进一步地，所述颗粒材料的粒径为＜0.0374mm。

进一步地，步骤S2中所述活化预处理的具体步骤包括：

S2-1，将所述颗粒材料置于乙醇溶液中搅拌，使得所述颗粒材料分散均匀；

S2-2，对所述颗粒材料进行过滤、离心操作，用去离子水清洗至少一次；

S2-3，将所述颗粒材料置于烘箱中烘干，获得所述红土镍矿粉体。

进一步地，所述液相还原反应的时间为：2h-10h。

进一步地，所述硼氢化盐包括硼氢化钠或硼氢化钾。

进一步地，所述硼氢化盐的溶液浓度为1mol/L-20mol/L。

进一步地，所述红土镍矿矿石中铁含量为50％-80％、镍含量为10％-20％。

进一步地，所述红土镍矿矿石包括云南的红土、菲律宾的红土镍矿或印度尼西亚的红土镍矿。

本发明还提供一种纳米零价铁镍复合材料，采用如上任一项所述的基于红土镍矿制备纳米零价铁镍复合材料的方法制备而成，所述纳米零价铁镍复合材料具有纳米孔结构，其孔隙率为80％-99％，比表面积为70m²/g-90m²/g。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：