[发明专利]一种具有土壤修复功能的纳米碳组合材料及土壤改良方法

说明书

本发明涉及土壤修复技术领域，具体公开了一种具有土壤修复功能的纳米碳组合材料及土壤改良方法。该具有土壤修复功能的纳米碳组合材料，包含如下重量份的组分：硅藻土50～70份；污水处理回收碳材料20～30份；碳纳米管5～10份；氢氧化钙5～10份。本发明所述的纳米碳组合材料具有优异的重金属去除能力；另外，由于污水处理回收碳材料吸附了水产养殖污水中的成分，所述的纳米碳组合材料用于土壤中还可以增加土壤的肥力。

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种具有土壤修复功能的纳米碳组合材料及土壤改良方法。

背景技术

土壤修复是指使用修复技术使得遭受污染的土壤恢复正常；随着工业化的加快，不规范的污水污泥的排放，都会造成严重的土壤污染。重金属污染是土壤污染的其中一类；尤其是重金属都具有较高的毒性，排放到土壤中不能被土壤降解，一般很难清除。当在被重金属污染的土壤中种植农作物后，重金属会转移至农作物中，进而被人体吸收，影响人类健康。常见的重金属镉和铅容易别农作物吸收，进而危害人们身体健康。

在土壤修复技术中，在被污染的土壤中加入土壤修复剂是常用的修复方式。但现有效果较好的土壤修复剂均加入了大量的纳米碳材料；众所周知，纳米碳材料价格较贵，从而导致了土壤处理成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有土壤修复功能的纳米碳组合材料；所述的具有土壤修复功能的纳米碳组合材料采用了污水处理回收碳材料，合理利用了污水处理后的废料，在一定程度上降低了原料成本；同时，该纳米碳组合材料具有优异的重金属修复能力。

本发明所要解决的上述技术问题，通过以下技术方案予以实现：

一种具有土壤修复功能的纳米碳组合材料，包含如下重量份的组分：

硅藻土50～70份；污水处理回收碳材料20～30份；碳纳米管5～10份；氢氧化钙5～10份。

优选地，所述的具有土壤修复功能的纳米碳组合材料，包含如下重量份的组分：

硅藻土60～70份；污水处理回收碳材料25～30份；碳纳米管8～10份；氢氧化钙8～10份。

优选地，所述的具有土壤修复功能的纳米碳组合材料，包含如下重量份的组分：

硅藻土60份；污水处理回收碳材料25份；碳纳米管8份；氢氧化钙8份。

优选地，所述的污水处理回收碳材料是指，将碳材料用于处理污水后回收的碳材料。

优选地，所述的污水为高密度水产养殖污水。

优选地，所述的碳材料通过如下方法制备得到：

(1)将膨润土和海泡石混合后置于浓酸中浸泡8～15h，然后用水洗涤至中性得膨润土-海泡石混合物；

(2)将油脂与三聚氰胺、海藻糖以及表面活性剂混合，得油脂混合物；

(3)在有机溶剂中加入膨润土-海泡石混合物以及油脂混合物，搅拌均匀后浓缩去除有机溶剂，得膨润土-海泡石-油脂混合物；

(4)将膨润土-海泡石-油脂混合物在氮气保护下；以3～5℃/min的升温速度升温至400～500℃，保温1～2h，再以3～5℃/min的升温速度升温至900～1100℃，保温2～3h，降温后将产物进行洗涤、干燥，即得所述的高密度水产养殖污水净化材料。

进一步优选地，步骤(1)中膨润土和海泡石的质量用量比为1～3：1～3；步骤(2)中油脂与三聚氰胺、海藻糖以及表面活性剂的质量用量比为20～30：3～5：3～5：1～3；步骤(3)中有机溶剂、膨润土-海泡石混合物以及油脂混合物的用量比为20～30mL：1～3g：1～3g。