[发明专利]一种硅氧化物包覆纳米零价铁粒子及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 202010965494.2 | 申请日： | 2020-09-15 |
| 公开（公告）号： | CN112044438B | 公开（公告）日： | 2022-04-15 |
| 发明（设计）人： | 毛旭辉;王智成;崔佳鑫;虞敏达;张家兴;周洁颖;李盈皞 | 申请（专利权）人： | 武汉大学 |
| 主分类号： | B01J23/745 | 分类号： | B01J23/745;B01J37/16;B82Y30/00;B82Y40/00;C02F1/78;C02F101/30 |
| 代理公司： | 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 | 代理人： | 李艳景 |
| 地址： | 430072 湖*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 氧化物 纳米 零价铁 粒子 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种硅氧化物包覆纳米零价铁粒子，其特征在于，所述粒子以纳米零价铁为核心，以硅氧化物为包覆层，通过在惰性气体氛围下，向铁盐和无机硅酸盐的混合溶液中加入NaBH4或KBH4还原剂一步反应制备得到。
2.根据权利要求1所述的硅氧化物包覆纳米零价铁粒子，其特征在于，所述硅氧化物包覆纳米零价铁粒子的粒径为20～60nm。
3.根据权利要求1所述的硅氧化物包覆纳米零价铁粒子，其特征在于，所述核心纳米零价铁的颗粒尺寸和所述硅氧化物包覆层的厚度之比为5～15：1。
4.根据权利要求1所述的硅氧化物包覆纳米零价铁粒子，其特征在于，所述无机硅酸盐为Na4SiO4、Na2SiO3、Na2Si2O5或M2O·nSiO2中的至少一种，其中，M2O·nSiO2中M表示钠或钾，n数值≥1；所述铁盐为FeSO4·7H2O 、FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)2、FeCl3·6H2O 或Fe(NO3)3 ·9H2O 。
5.一种权利要求1-4任一项所述的硅氧化物包覆纳米零价铁粒子的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)将铁盐加入到无机硅酸盐溶液中，惰性气体氛围下搅拌获得混合溶液；
(2)向步骤(1)得到的混合溶液中逐滴加入还原剂NaBH4或KBH4溶液，惰性气体氛围下搅拌进行反应，得沉淀物；
(3)将步骤(2)所得沉淀物进行分离、清洗、真空干燥即得硅氧化物包覆纳米零价铁粒子。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，铁离子与无机硅酸盐摩尔比为2～20:1；所述步骤(2)中，还原剂中BH4-与铁盐中铁离子摩尔比为2～5：1。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，搅拌时间为0.5～2h；所述步骤(2)中，搅拌反应时间为1～3h。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，还原剂NaBH4或KBH4溶液的浓度为10～40g/L，滴加速度为5～20mL/min。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，还原剂NaBH4或KBH4溶液配置时使用的水为除氧去离子水；所述步骤(3)中，将步骤(2)所得沉淀物先进行磁分离后，再分别用除氧去离子水和无水乙醇进行清洗、最后真空干燥即得硅氧化物包覆纳米零价铁粒子。
10.一种权利要求1-4任一项所述的硅氧化物包覆纳米零价铁粒子在处理有机废水中的应用，其特征在于，用于臭氧催化氧化处理有机废水工艺。
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