[发明专利]一种新型复合型缓释氧化微球及其制备方法

说明书

本申请提供一种新型复合型缓释氧化微球及其制备方法；将一定量壳聚糖溶于稀酸溶液中，得到一定pH的壳聚糖溶液后，然后向其中加入尿素，溶解，再加入过硫酸盐，溶解，得到水相溶液；取一定量乳化剂置于液体石蜡中，搅拌，得到油相溶液；将水相溶液加入到油相溶液，搅拌，形成一定水油比的乳剂溶液；边搅拌边向乳剂溶液缓慢加入交联剂进行交联反应，得到混合物；将混合物进行分离处理，取固相，用有机溶剂反复清洗、抽滤，再进行干燥处理。本申请提供的新型复合型缓释氧化微球球形度好，粒径小，在土壤原位修复工程实施中具有优异的迁移性、流动性及传质性能，另外还具有缓释性能好、氧化剂利用率高、成本低廉、增强土壤肥力等优点。

技术领域

本申请属于环境污染治理技术领域，具体涉及一种新型复合型缓释氧化微球及其制备方法，尤其适合于污染场地土壤原位修复。

背景技术

与传统氧化技术相比，高级氧化技术通过产生大量氧化性极强的自由基，分解大多数有机污染物，反应条件温和，适用范围广，通常对温度和压力没有特殊要求。其中，以硫酸根自由基为基础的高级氧化技术(SO₄^-·-AOPs)通过活化过硫酸盐(PS)生成氧化电位较高的SO₄^-·(2.6-2.8eV)和·OH(2.8eV)，相较于·OH的半衰期(2×10^-8s)，SO₄^-·的半衰期更长((3～4)×10^-5s)，与有机物的反应速率常数大，成为原位化学修复技术的理想氧化材料。然而非缓释氧化技术在原位修复中具有耗散快、电子传递效率低、靶向氧化效率低等局限，从而造成氧化材料的浪费及对环境的二次污染。

近年来，国内外学者对过硫酸盐缓释材料开展了积极的研究。杨苑等以石蜡、硅砂和过硫酸钠为材料，通过熔化成型法制备过硫酸钠缓释材料，探讨其在水溶液中的缓释行为及其对2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)的降解效果，实验发现第16次置换时2,4-DNT的降解率为56.38％。Liang等采用过硫酸盐、水泥、砂和水制备了水泥质过硫酸盐块状缓释材料，研究了不同配比对过硫酸钾盐缓释效果的影响。陈方义等采用过硫酸钾、水泥、砂和水按照一定配比均匀混和后，制备过硫酸钾缓释材料并考察其释放性能，最长释放时间可达159-501d，能够实现对过硫酸盐的缓慢释放。Ann等用过硫酸钠与石蜡按照2.25∶1的质量比混合，制备不同尺寸的过硫酸钠缓释材料，并对其释放规律进行了研究，结果显示缓释材料尺寸大小影响过硫酸钠的释放速率。然而以上材料在释放过程中存在共性不足，即缓释材料中的过硫酸盐无法完全得到释放利用，原因是以上缓释材料均以非生物降解的水泥或硅砂等为材料骨架，部分过硫酸盐被固定其中无法完全释放，降低了氧化剂利用率，增加了成本。

申请人曾提出以壳聚糖-尿素复合膜为膜材料，对矿物粉、活性炭、液体石蜡等与过硫酸钠组成的缓释芯材进行包膜，从而制备强化缓释型氧化材料的方法(申请号：CN201910617656.0，名称：一种壳聚糖与尿素复合膜包覆型缓释氧化材料及其制备方法)，缓释效果优良。然而实际土壤原位修复工程中，对氧化材料的尺寸、流动性能等也有一定要求，以上材料均存在不足，不能满足实际工程要求。

发明内容

本申请的目的之一是提供一种新型复合型缓释氧化微球，该新型复合型缓释氧化微球球形度好，粒径小，在土壤原位修复工程实施中具有优异的迁移性、流动性及传质性能。

本申请的目的之二是提供一种上述新型复合型缓释氧化微球的制备方法。

为实现上述目的，本申请采用以下技术方案：

一种新型复合型缓释氧化微球，通过乳化交联法制备而成，以壳聚糖-尿素复合材料为高分子基质，过硫酸盐分散负载于所述微球的高分子网络结构中。

上述新型复合型缓释氧化微球，作为一种优选实施方式，所述微球的粒径为3μm以下(比如2.5μm、2μm、1.5μm、1μm、0.5μm、0.1μm等)。

一种上述新型复合型缓释氧化微球的制备方法，包括：