[发明专利]一种改性粉煤灰及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及材料领域，具体公开了一种改性粉煤灰及其制备方法和应用，所述改性粉煤灰是以粉煤灰为原料，通过六水合氯化铁、乙醇、NaBH₄溶液的加入来起到改性效果，制备得到负载有纳米零价铁的改性粉煤灰，相比于普通的粉煤灰，可以显著降低土壤有效态镉砷浓度，而且粉煤灰能防止纳米零价铁团聚并抑制纳米零价铁氧化，从而保证了对重金属污染土壤修复的稳定性，解决了现有粉煤灰存在对土壤有效态镉砷浓度的降低效果不明显的问题，而且制备方法简单，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及材料领域，具体是一种改性粉煤灰及其制备方法和应用。

背景技术

土壤是人类生存的基础物质之一，对于生活水平的提高具有重要意义。但是，随着人类社会工业现代化的发展，人为因素造成的土壤重金属污染成为不容忽视的环境问题。

土壤重金属污染是指通过自然来源和人为干扰输入两种途径使土壤中含有重金属，形成重金属污染土壤，例如由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属超标制品等人为因素所致的土壤重金属污染。重金属污染土壤的重金属污染物主要有汞、镉、铅、铜、铬、砷、镍、铁、锰、锌等，由于不能为土壤微生物所分解，会通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人体健康。因此，需要通过土壤修复剂来降低土壤中的重金属含量，进而起到土壤修复效果。

目前，粉煤灰作为一种由燃料（主要是煤）燃烧过程中排出的微小灰粒，可以对重金属污染土壤中的重金属起到一定的降低效果。但是，以上的技术方案还存在以下不足：现有粉煤灰在用于重金属污染土壤修复时，存在对土壤有效态镉砷浓度的降低效果不明显的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种改性粉煤灰，以解决上述背景技术中提出的现有的粉煤灰存在对土壤有效态镉砷浓度的降低效果不明显的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种改性粉煤灰，具体是一种负载纳米零价铁的粉煤灰材料，所述改性粉煤灰包括以下的原料：粉煤灰、六水合氯化铁（FeCl₃·6H₂O）、乙醇、NaBH₄溶液以及适量的水。

本发明实施例的另一目的在于提供一种改性粉煤灰的制备方法，所述的改性粉煤灰的制备方法，包括以下步骤：

1）称取粉煤灰加入至水中混合均匀，制成稳定的悬浮液；

2）将所述悬浮液中加入六水合氯化铁混合均匀并调节pH至2.5-4.0，得到混合液；

3）将所述混合液中加入乙醇（优选为无水乙醇）进行搅拌混合均匀，加入NaBH₄溶液进行反应，再将反应产物进行洗涤、干燥，得到所述改性粉煤灰，该改性粉煤灰负载有纳米零价铁。

作为本发明进一步的方案：在所述的改性粉煤灰的制备方法中，还包括在将所述混合液中加入乙醇前对混合液进行超声处理的步骤。

作为本发明再进一步的方案：在所述的改性粉煤灰的制备方法中，所述搅拌混合均匀以及反应过程均是在保护气氛下进行。

本发明实施例的另一目的在于提供一种采用上述的改性粉煤灰的制备方法制备得到的改性粉煤灰。

本发明实施例的另一目的在于提供一种上述的改性粉煤灰在重金属污染土壤修复中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明实施例提供的改性粉煤灰以粉煤灰为原料，通过六水合氯化铁、乙醇、NaBH₄溶液的加入来起到改性效果，制备得到负载有纳米零价铁的改性粉煤灰，相比于普通的粉煤灰，可以显著降低土壤有效态镉砷浓度，而且粉煤灰能防止纳米零价铁团聚并抑制纳米零价铁氧化，从而保证了对重金属污染土壤修复的稳定性，解决了现有粉煤灰存在对土壤有效态镉砷浓度的降低效果不明显的问题，而且制备方法简单，具有广阔的市场前景。

附图说明