[发明专利]一种微波吸收剂及其制备方法

说明书

本发明涉及微波土壤修复技术领域，具体公开一种微波吸收剂及其制备方法。所述微波吸收剂包括以下重量份数的组分：凹凸棒土：35‑45份，纳米二氧化钛：10‑17份，铁氧体：20‑30份，Fe₃(CO)₁₂：15‑26份，溶剂：55‑65份，调和剂：10‑13份和阻燃剂：14‑20份。本发明制得的微波吸收剂具备吸波性能力强、吸波频带宽、比表面积大和性能稳定的优点，在2～18GHz频段之内，最大反射损耗达到‑39.3dB，即损耗率高达99.99％以上。

技术领域

本发明涉及微波土壤修复技术领域，尤其涉及一种微波吸收剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着我国产业布局的调整以及城市建设企业搬迁，众多化工厂、电镀厂、钢铁厂、变电站等企业在搬迁后遗留了大量高浓度有机物的重污染场地，危害人居安全和周边生态安全，成为亟需解决的土壤环境问题。

对有机物土壤修复方法主要包括物理法、化学法和生物法，目前应用广泛的方法是微波土壤热修复技术，该技术依靠微波透入土壤内，使土壤内各部分都在同一瞬间获得热量而升温，从而达到使污染物与土壤分离的目的。但是在有机物污染土壤微波热脱附过程中，由于不同污染物对吸收微波的能力不同，导致不同污染物的脱附能力不同，因此一般需要在土壤中掺杂微波吸收剂，增强土壤中污染物吸收微波的能力，增强微波热脱附效率。

微波吸收剂是一种能吸收微波、电磁能，使其转化为热能等其他形式的能量，而反射与散射较小的功能材料。现有的微波增强剂制造方法比较传统，存在质量大、微波吸收频率窄、化学性质稳定性差、热稳定性差等缺陷，而且土壤中添加微波吸收剂后容易对土壤造成二次污染。因此研究一种不影响土壤的后续修复或使用、综合性能俱佳的微波吸收剂成为热点。

发明内容

针对现有微波吸收剂稳定性差、影响土壤修复和使用的问题，本发明提供一种微波吸收剂及其制备方法。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种微波吸收剂，包括以下重量份数的组分：凹凸棒土：35-45份，纳米二氧化钛：10-17份，铁氧体：20-30份，Fe₃(CO)₁₂：15-26份，溶剂：55-65份，调和剂：10-13份和阻燃剂：14-20份。

相对于现有技术，本发明提供的微波吸收剂具有以下优势：

本发明以具有较强吸附性能和优良热稳定性的凹凸棒土为载体，在微波条件下，凹凸棒土中的有机质及其部分矿物质结合，不仅增加凹凸棒土的比表面积，提高对土壤中重金属的吸附能力，还能够将重金属包裹与固定；二氧化钛和铁氧体能够促进土壤中的有机质分解或碳化，发生氧化-还原反应变成小分子，并以Fe₃(CO)₁₂为还原剂，促进土壤中硝基的还原；同时土壤中的污染物产生的子产物和重金属被固定在铁氧体的晶格层间，实现部分污染物和重金属的固化，进而实现微波吸收剂对土壤的修复，且修复过程不会破坏土壤的结构和后续的使用。

本申请利用羰基和二氧化钛不同的捕获电子的能力，使得电子通过从连续态到费米能级的跃迁而增强介电损耗能力，提高微波吸收剂的吸波效果，扩大微波吸收频率。

本发明制得的微波吸收剂具备吸波性能力强、吸波频带宽、比表面积大和性能稳定的优点，在2～18GHz频段之内，最大反射损耗达到-39.3dB，即损耗率高达99.99％以上。

优选的，所述微波吸收剂包括以下重量份数的组分：凹凸棒土：38-42份，纳米二氧化钛：13-16份，铁氧体：23-27份，Fe₃(CO)₁₂：18-22份，溶剂：58-62份，调和剂：12-13份和阻燃剂：14-16份。