[发明专利]一种功能化磁性材料制备方法及土壤修复方法

说明书

本发明公开了一种功能化磁性材料制备方法及土壤修复方法，土壤修复方法包括将具有土壤修复功能的材料添加到汞超标的待修复区域的土壤中，并进行搅拌；在待修复区域进行喷水使土壤保持在含水率超过一阈值；在一时间段后，采用湿法磁选的方式将所述具有土壤修复功能的材料从土壤中分离出来。该方法采用吸附方式实现土壤修复，可加速土壤修复速度，缩短修复时间。

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，具体地涉及一种功能化磁性材料制备方法及土壤修复方法。

背景技术

汞是一种金属元素，俗称水银，英文名称Mercury，化学元素符号Hg。汞是闪亮的银白色重质液体，也是在常温、常压下唯一以液态形式存在的金属。常温下汞化学性质稳定，汞蒸气和汞的化合物多有剧毒。汞能溶解许多金属(如金、银等)，形成汞合金(也叫汞齐)。汞在地壳中自然生成，通过火山活动、岩石风化或作为人类活动的结果，释放到环境中。

汞是一种对环境和人体危害性较大的元素，随着经济的高速增长和城市化水平的不断提高，全国范围内土壤的汞污染问题越来越严重，尤其对农田土壤造成了严重的危害。汞污染土壤不仅对农产品安全性和质量具有较大威胁，且水环境的质量也构成了严重威胁。

现有去除土壤中汞的方式很多，譬如申请号为201811468891.8的发明专利“修复汞污染土壤的方法”，其采用在土地中栽种芦竹的方式实现土壤的修复，采用该种方式，其以年为单位进行轮作，直到土壤达到汞含量的标准，其耗时长。

对此，急需一种可快速实现土壤修复的材料。

发明内容

为了解决现有土壤修复时间长缺少土壤修复材料的问题，本发明提供一种功能化磁性材料制备方法及土壤修复方法，其采用吸附方式实现土壤修复，可加速土壤修复速度，缩短修复时间。

本发明通过以下技术方案实现：

本发明第一方面提供一种功能化磁性材料制备方法，包括：

对硅酸盐矿物、粘接剂、铁氧体化合物和造孔剂进行混合成型制备前驱体；

对所述前驱体进行焙烧得到磁性材料；

在所述磁性材料中加入溶剂和功能化试剂后进行分子自组装得到功能化磁性材料；

对功能化磁性材料进行功能筛选得到具有土壤修复功能的材料。

在一种可能的设计中，所述在所述磁性材料中加入溶剂和功能化试剂后进行分子自组装得到功能化磁性材料，包括：

通过酸处理或者碱处理，在磁性材料内外表面实现富羟基化；

加入水解后的硅烷偶联剂，使硅烷偶联剂产生的硅醇与磁性材料的羟基产生缩合反应，从而将有机物接枝到无机磁性材料表面，在磁性材料上生成有机分子膜。

在一种可能的设计中，所述磁性材料的孔隙率大于45％且小于60％，比表面积大于120m²/g。

在一种可能的设计中，所述对所述前驱体进行焙烧时的温度控制在850℃至1200℃之间，焙烧时长大于等于8小时且小于等于9小时。

在一种可能的设计中，所述对所述前驱体进行焙烧包括：

控制煅烧温度在850℃至900℃对所述前驱体进行焙烧，保持2小时至2.5小时后，将煅烧温度增至1100℃至1200℃，保持5.5小时至7小时，得到多孔的磁性材料。

在一种可能的设计中，所述硅酸盐矿物、粘接剂、铁氧体化合物和造孔剂按以下重量份进行配比混合：

硅酸盐矿物20-40重量份；

粘接剂5-6重量份；

铁氧体化合物62-75重量份；