具有吸附和催化功能的改性粉煤灰及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109046298A(43)申请公布日2018.12.21(21)申请号201810967722.2(22)申请日2018.08.23(71)申请人浙江大学地址310013浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人陈彤瞿铭良林樱肖晓辉陈大栋高孝国黄瑞亭严建华(74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限公司33224代理人胡红娟(51)Int.Cl.B01J20/30(2006.01)B01J20/02(2006.01)B09C1/08(2006.01)B01J23/78(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称具有吸附和催化功能的改性粉煤灰及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种具有吸附和催化功能的改性粉煤灰及其制备方法和应用，其制备方法包括以下步骤：(1)将粉煤灰、氧化钙、铁粉分别烘干至恒重，粉碎后过200目以上的筛进行筛分；(2)将筛分出的粉煤灰、氧化钙和铁粉按质量比1：(0.5-3)：(0.1-1)均匀混合，送入650～850℃的加热炉，在惰性气氛下高温煅烧3～5小时；(3)煅烧结束后，冷却至室温，磨碎、过筛后得到改性粉煤灰。本发明制得的改性粉煤灰作为吸附剂不仅具有对重金属吸附能力强，吸附容量大，且能催化芬顿反应，可以促进降解土壤中的有机污染物，同时原料来源广泛，价格低廉，无二次污染，资源利用率高，在土壤修复领域有极高的实用价值，应用前景广阔。CN109046298ACN109046298A权利要求书1/1页1.一种具有吸附和催化功能的改性粉煤灰的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将粉煤灰、氧化钙、铁粉分别烘干至恒重，送入粉碎机中粉碎后过200目以上的筛进行筛分；(2)将筛分出的粉煤灰、氧化钙和铁粉按质量比1：0.5～3：0.1～1均匀混合后，送入650～850℃的加热炉，在惰性气氛下高温煅烧3～5小时；(3)煅烧结束后，冷却至室温，磨碎后过筛，得到改性粉煤灰。2.如权利要求1所述的改性粉煤灰的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，粉碎后过200目的筛进行筛分。3.如权利要求1所述的改性粉煤灰的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的粉煤灰、氧化钙和铁粉按质量比1：0.5～3：0.1～0.5混合。4.如权利要求1所述的改性粉煤灰的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的粉煤灰、氧化钙和铁粉按质量比1：0.5～3：0.3～1混合。5.如权利要求1所述的改性粉煤灰的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的惰性气氛为氮气、氩气或氦气。6.如权利要求1～5任一项所述的制备方法制得的具有吸附和催化功能的改性粉煤灰。7.如权利要求6所述的具有吸附和催化功能的改性粉煤灰在土壤修复领域中的应用。2CN109046298A说明书1/5页具有吸附和催化功能的改性粉煤灰及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于土壤修复领域，尤其涉及一种具有吸附和催化功能的改性粉煤灰及其制备方法和应用。背景技术[0002]我国受污染的耕地面积已达2619万公顷，超过整个东北三省的耕地面积；每年因重金属污染的粮食达1200万吨，相当于北京2000万人两年的口粮；而有机物污染也极为严重，在有机氯农药停用36年后，珠江三角洲表层土壤中有机氯农药检出率仍达97.85％。当前的土壤修复技术主要有植物修复和异位化学淋洗，它们存在着重金属和有机复合污染难修复，二次污染风险大等问题。[0003]中国2013年粉煤灰排放量约5.8亿吨，预计2020年将达到9亿吨，但是粉煤灰利用率长期低于30％，粉煤灰的堆积会占用大量土地，产生环境污染问题。[0004]渗透性反应墙(permeablereactivebarrier,PRB)技术是近些年国际上新兴的一种土壤、地下水原位修复技术该技术主要原理为PRB内的填料与迁移到此处的污染物发生物理化学反应，从而去除污染物，在和电动技术结合时形成(EK－PRB技术)，土壤中的有机物在电场中主要依靠电渗流的作用进行迁移，重金属在电场中主要依靠电迁移的作用进行迁移。该技术能较好的弥补单一电动修复技术的不足之处(只能使污染物迁移到阴阳极附近，很难再进一步去除污染物)。EK-PRB技术以修复周期短、修复效果较好、经济代价小和无二次污染等优点越来越受到研究学者的关注。其中PRB填料的选择是技术的关键之一，如今常见的填料是还原性铁粉，因为铁粉零价铁(Fe0)是一种化学还原性相当强的还原剂，可以同无机离子发生氧化还原反应，将迁移进来的重金属以不溶性化合物或单质的形式析出，达到重金属固定和封存的目的，对地下水中As、等均有很好的去除效果，已广泛应用于重金属污染地下水的修复。但是由于还原Fe价格较高但吸附效率较低，且容易随着地下水从P