[发明专利]一种重金属土壤修复剂及其应用

权利要求书

1.一种重金属土壤修复剂，其特征在于，由重金属吸附固定剂和土壤调节剂组成，其质量分数比为10：1-10，所述重金属吸附固定剂由碱式氧化铁-氧化石墨烯凝胶粉和氧化铁-聚吡咯复合颗粒组成，其相对质量比例为100:1-100，所述氧化铁-聚吡咯复合颗粒为巯基修饰的氧化铁-聚吡咯复合颗粒，所述土壤调节剂为pH调节剂、疏松剂、矿物源调理剂、保水剂的一种或多种；

所述碱式氧化铁-氧化石墨烯凝胶粉的制备包括以下步骤：

(a)碱式氧化铁制备

采用固相法制备碱式氧化铁，以FeCl₃·6H₂O为铁源、以尿素为羟源入球磨机球磨，FeCl₃·6H₂O与尿素的摩尔比为1:4-6，球磨时间1-3h，球磨完成后，产物经50-70℃水浴陈化12-24h后，蒸馏水洗涤，冻干制得碱式氧化铁；

(b)凝胶粉制备

氧化石墨烯超声分散在蒸馏水中，固液比为1g：1L，加入体系体积20-30％的20wt.％的水合联氨溶液，加入0.8-1倍体系固相物料质量的碱式氧化铁，混合均匀，转移至水热反应釜中，水热温度200-220℃，反应时间6-10h，反应完成、冷却后，蒸馏水浸泡，每12h换水一次至溶液呈中性，得到水凝胶，再冻干粉碎；

所述巯基修饰的氧化铁-聚吡咯复合颗粒的制备方法为：纳米Fe₂O₃超声分散在蒸馏水中，固液比为2g：1L，加入0.2-0.3倍体系固相物料质量的聚乙烯吡咯烷酮，机械搅拌，加入体系体积0.05％的吡咯，继续搅拌，滴加体系体积20-30％的4.0g/L的氯化铁溶液，持续搅拌5h，离心，分别用去离子水及乙醇洗涤，产物按料液比1：5-20加入乙醇，水浴50℃恒温磁力搅拌，加入0.5-0.7倍体系固相物料质量的3-巯基丙基三甲氧基硅烷，搅拌反应1-3h，80℃烘箱干燥制得。

2.根据权利要求1所述的一种重金属土壤修复剂，其特征在于，所述重金属吸附固定剂作用的重金属为Cr、Cd、Hg、Pb的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种重金属土壤修复剂，其特征在于，所述pH调节剂为碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、草酸、硫酸亚铁的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种重金属土壤修复剂，其特征在于，所述疏松剂为滑石粉、粉煤灰、麦饭石、磷矿粉、磷灰石的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种重金属土壤修复剂，其特征在于，所述矿物源调理剂为膨润土、硅藻土、海泡石、蛭石的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种重金属土壤修复剂，其特征在于，所述保水剂为壳聚糖、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙二醇的一种或多种。