一种重金属复合污染土壤修复剂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CN113563895A(43)申请公布日2021.10.29(21)申请号202110848239.4(22)申请日2021.07.27(71)申请人华东理工大学地址200237上海市徐汇区梅陇路130号(72)发明人张卫彭程宋慧慧王戈慧桑丽梁玮瑜万江李倩男韩艳娜罗凯伦张琪肖志华钱佳浩季晓雯(74)专利代理机构上海翼胜专利商标事务所(普通合伙)31218代理人翟羽(51)Int.Cl.C09K17/40(2006.01)B09C1/08(2006.01)权利要求书1页说明书10页附图2页(54)发明名称一种重金属复合污染土壤修复剂及其制备方法和应用(57)摘要本申请公开了一种重金属复合污染土壤修复剂及其制备方法和应用。所述重金属复合污染土壤修复剂包括甜菜碱改性纳米零价铁，所述甜菜碱改性纳米零价铁包括甜菜碱和纳米零价铁，所述甜菜碱包覆于所述纳米零价铁的表面；所述甜菜碱改性纳米零价铁的制备原料包括甜菜碱、七水合硫酸亚铁和还原剂。本申请的重金属复合污染土壤修复剂可以减少纳米铁材料在修复重金属污染过程中易氧化的问题，且能够针对性的对重金属复合污染土壤进行修复。CN113563895ACN113563895A权利要求书1/1页1.一种重金属复合污染土壤修复剂，其特征在于，包括甜菜碱改性纳米零价铁，所述甜菜碱改性纳米零价铁包括甜菜碱和纳米零价铁，所述甜菜碱包覆于所述纳米零价铁的表面；所述甜菜碱改性纳米零价铁的制备原料包括甜菜碱、七水合硫酸亚铁和还原剂。2.根据权利要求1所述的重金属复合污染土壤修复剂，其特征在于，所述甜菜碱包覆于所述纳米零价铁的表面形成纳米颗粒，所述纳米颗粒的粒径为20～150纳米；和/或，所述甜菜碱的一部分酯基基团与所述纳米零价铁单齿螯合配位，并且另一部分酯基基团上的O与所述纳米零价铁的表面的Fe基团通过氢键键合成Fe‑O。3.根据权利要求1或2所述的重金属复合污染土壤修复剂，其特征在于，在所述重金属复合污染土壤修复剂中，所述甜菜碱改性纳米零价铁呈链状分布。4.根据权利要求1所述的重金属复合污染土壤修复剂，其特征在于，所述纳米零价铁的制备原料包括七水合硫酸亚铁和还原剂；所述还原剂选自硼氢化钾和硼氢化钠中的至少一种。5.根据权利要求1所述的重金属复合污染土壤修复剂，其特征在于，所述甜菜碱采用甘氨酸甜菜碱，具有亲阳离子的酯基和亲阴离子的季铵基团。6.根据权利要求1所述的重金属复合污染土壤修复剂，其特征在于，所述甜菜碱与所述纳米零价铁的质量比为0.2～0.8：1。7.一种根据权利要求1～6中任一项所述的重金属复合污染土壤修复剂的制备方法，其特征在于，包括：采用甜菜碱溶液和纳米零价铁制备甜菜碱改性纳米零价铁的步骤；其中，所述纳米零价铁通过七水合硫酸亚铁与还原剂反应制得。8.根据权利要求7所述的重金属复合污染土壤修复剂的制备方法，其特征在于，所述重金属复合污染土壤修复剂的制备方法，包括如下步骤：将七水合硫酸亚铁溶解于所述甜菜碱溶液中，得到混合溶液；在惰性气体氛围下向所述混合溶液中加入还原剂进行反应，得到反应液；将所述反应液进行分离、清洗，得到固化物；将所述固化物置于‑90至‑70℃的温度下10～15小时，后冷冻干燥，得到冻干粉末；研磨过10‑500目筛，即得到甜菜碱改性纳米零价铁。9.根据权利要求7或8所述的重金属复合污染土壤修复剂的制备方法，其特征在于，所述甜菜碱溶液中甜菜碱的浓度为1～4g/L；和/或，在所述混合溶液中，所述七水合硫酸亚铁的浓度为0.1～0.2mol/L；和/或，所述还原剂的添加浓度为0.6～1.0mol/L；所述还原剂选自硼氢化钾和硼氢化钠中的一种或几种；和/或，所述清洗采用的清洗剂包括去离子水和无水乙醇；和/或，所述甜菜碱具有亲阳离子的酯基和亲阴离子的季铵基团。10.一种如权利要求1～6中任一项所述的重金属复合污染土壤修复剂在重金属复合污染土壤修复中的应用。2CN113563895A说明书1/10页一种重金属复合污染土壤修复剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本申请涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种重金属复合污染土壤修复剂及其制备方法和应用，尤其是涉及铅、镉、砷等重金属复合污染土壤的修复。背景技术[0002]矿山开采、冶炼和加工过程已导致不少重金属如铅、汞、镉等进入大气、水、土壤，引起严重的环境污染。重金属具有富集性，很难在环境中降解，并且可能通过食物链产生浓缩，从而造成公害。镉、铅和砷是自然界中毒性较强的金属，镉和砷已确定为致癌物，铅为可能致癌物。2014年《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。从污染物超标情况看，无机型为主，其