[发明专利]一种土壤修复材料

说明书

本发明公开了一种土壤修复材料，其制备步骤为：(1)将二价铁盐、三价铁盐与钴盐溶于去离子水中，加入一定量的碳酸氢钠，混合搅拌均匀；(2)将混合液于200℃～210℃微波水热反应15h～20h，将水热产物冷却、采用去离子水和乙醇交替清洗、干燥，得到固相物；(3)将产物在空气气氛下煅烧得Fe₃O₄‑Co₃O₄复合材料，Fe₃O₄‑Co₃O₄复合材料为空心球，其外壳由纳米棒组成。本发明采用简单的微波水热、模板法，生成中空碳球结构，由于其表面多孔结构，比表面积大，孔径大，能很好的吸附土壤重金属离子，重复使用性好，工业使用价值高。

技术领域

本发明属于环境材料技术领域，涉及土壤修复材料，具体涉及一种Fe₃O₄-Co₃O₄复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着经济的快速发展，我国人口数量不断增长，能源开发、工业建设和城市化进程也以惊人的速度发展着。工业化的不断发展导致大量的重金属污染物被排放到环境中去，重金属具有显著的毒性，无法被微生物降解，从而在食物链中不断累积，对人类身心健康造成严重的威胁。此外，重金属对于生态的影响也是很大的。土壤重金属含量的增加，导致土壤理化性质、结构发生改变，使得土壤微生物的数量减少，也会影响土壤氮、磷、钾的含量，降低土壤的肥力，直接影响农作物的产量以及质量。

在土壤重金属治理中，吸附法是一种最有效且最具有应用前景的方法之一，磁性吸附材料由于其具有吸附容量大、吸附速率快、可回收利用等优点，在重金属治理领域得到广泛应用。CN112452292A公开一种复合锰氧化物吸附材料，该吸附材料的制备方法，包括：①制备深棕色纳米MnO₂；②将锰粉研磨过筛；③将纳米MnO₂与锰粉在超纯水中混合，搅拌，升温至55～75℃继续混合搅拌4～6h，待锰粉充分氧化完全后，将所得的混合的沉淀物进行超声分散，然后经过滤、洗涤和干燥后，即得复合锰氧化物吸附材料。CN107088398A公开了埃洛石负载针形四氧化三铁纳米复合材料的制备方法，将天然矿土埃洛石与铁盐水溶液混合后加入碱溶液，在惰性气体氛围中进行反应，然后将反应产物经磁分离取得固相物；再将固相物以去离子水和乙醇洗涤至中性，经冷冻干燥，得埃洛石负载针形四氧化三铁纳米复合材料。制得的纳米复合材料克服了纳米材料团聚失活、以及现有除砷困难问题，具有较好的砷吸附性能，但是以上吸附材料吸附反应活性偏弱、吸附量偏低。

发明内容

本发明涉及一种土壤修复材料Fe₃O₄-Co₃O₄的制备方法。

一种土壤修复材料，其制备步骤为：(1)将二价铁盐、三价铁盐与钴盐溶于去离子水中，加入一定量的碳酸氢钠，混合搅拌均匀；(2)将混合液于200℃～210℃微波水热反应15h～20h，将水热产物冷却、采用去离子水和乙醇交替清洗、干燥，得到固相物；(3)将产物在空气气氛下煅烧得Fe₃O₄-Co₃O₄复合材料，Fe₃O₄-Co₃O₄复合材料为空心球，其外壳由纳米棒组成。

优选的，所述二价铁盐、三价铁盐与钴盐为硝酸盐、硫酸盐。

优选的，步骤(3)的煅烧温度为300-400℃。

优选的，步骤(3)的煅烧时间为0.5-1h。

优选的，Fe₃O₄-Co₃O₄摩尔比为1：(0.5-2)。

有益效果：