[发明专利]一种兼具缓解NAPLs效应和活化过硫酸盐功能的铁基环糊精材料的制备及应用

说明书

本发明属于环境修复材料技术领域，公开了一种一种兼具缓解NAPLs效应和活化过硫酸盐功能的铁基环糊精材料的制备及应用。合成Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;@Fesupgt;0/supgt;后90℃条件下加入环糊精，得到环糊精涂层的Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;@Fesupgt;0/supgt;材料，该方法属于亦不乏，步骤简单，具有实际应用意义。该复合材料够实现在活化过硫酸盐的同时，促进NAPL中疏水性有机污染物的传质，促进吸附于土壤颗粒上的污染物的解吸，增加有效性，进而提高降解效果。CD涂层增加材料的选择性，减小复杂水环境因子的影响，同时，对于磁性颗粒表面具有保护作用，防止被氧化，增加复合材料的稳定性。

技术领域

本发明属于环境修复材料技术领域，具体涉及一种一种兼具缓解NAPLs效应和活化过硫酸盐功能的铁基环糊精材料的制备及应用。

背景技术

疏水性有机污染物(HOCs)具有较高的辛醇水分配系数(K_ow)，通常以非水相液体(NAPL)形式存在或者吸附于土壤颗粒上。以NAPL形式存在或是吸附于土壤颗粒上的疏水性有机污染物难解吸，生物利用度低，导致其具有很低的反应活性。为了去除HOCs，人们开发了多种原位处理技术，例如原位表面活性剂冲洗或表面活性剂增强修复，原位化学氧化和原位热处理等。其中，由于原位化学氧化技术修复周期短，可以完全去除污染物而被广泛的应用。

化学氧化技术常用的氧化剂包括过硫酸盐、高锰酸盐和过氧化氢。这些氧化剂具有不同的适用领域，与氧化还原电位、寿命和氧化剂的传输性能有关。其中，过硫酸盐易被活化产生氧化电位为2.01-3.10eV的高活性自由基，在原位化学氧化修复土壤和水方面的巨大潜力。常见的过硫酸盐活化剂包括铁、铁螯合物和碱活化。

零价铁(Fe⁰)具有高比表面积、高活性和高吸附能力的优点而被选择用于活化过硫酸盐。其次，利用Fe⁰缓慢释放Fe²⁺可以有效的避免由于过量Fe²⁺的加入导致的自由基消耗和Fe³⁺沉积。但是，Fe⁰转化为Fe²⁺是一个缓慢的过程，将Fe⁰与铁氧化物复合能够实现高效活化过硫酸盐快速的去除有机污染物。专利CN103435144A公布利用FeO_xH_y@Fe⁰(FeO_xH_y@Fe⁰，y＝2x-3或3y＝6x-8)纳米复合材料在不同的pH条件下活化过硫酸盐具有较高的脱色率和COD_Cr的去除率。专利CN103896388B公布利用氧化铜复合零价铁实现染料废水的脱色和COD_cr的去除。但是以上专利针对的污染物为非疏水性有机污染物，虽然能够显著提高过硫酸盐的活化能力，对于以NAPL形式存在的污染物或者吸附于土壤沉积物上的污染物的有效性并不能得到有效缓解。