[发明专利]一种磁性生物炭载纳米铁的制备方法

摘要

本发明公开了一种磁性生物炭载纳米铁的制备方法，包括(1)改性生物炭；(2)超声浸渍法负载铁盐；(3)包覆茶多酚；(4)液相还原法制备生物炭载纳米铁；(5)磁选法分理出磁性生物炭载纳米铁；其中，通过控制步骤(3)中茶多酚溶液的摩尔浓度达到控制所制备得到的磁性生物炭载纳米铁的饱和磁化强度的目的。本发明提供的制备方法，能够通过控制茶多酚溶液的摩尔浓度，制备出不同磁性的磁性生物炭载纳米铁，以便适用于不同的废水处理环境；并且本发明制备出的磁性生物炭载纳米铁性质稳定，反应活性较高，可以快速去除废水中的六价铬，且易于与水体分离。

主权项

一种磁性生物炭载纳米铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)生物炭的改性：取生物炭，加入浓硝酸，浸泡过滤，并用水冲洗至pH不再变化，干燥，得到硝酸改性的生物炭；(2)铁盐的负载：配制水溶性三价铁盐溶液，加入步骤(1)制备得到的改性的生物炭，超声浸渍，抽滤，烘干，然后称取烘干后的样品，在惰性气氛或氮气气氛下升温至200～250℃，煅烧，得到理论负载铁量为28％～32％的负载铁盐的生物炭，其中理论负载铁量的计算公式为(铁离子的质量/改性生物炭的质量)×100％；(3)配制0.002～0.008mol/L茶多酚溶液，通入惰性气体或氮气除氧，加入步骤(2)制备得到的负载铁盐的生物炭，加入的负载铁盐生物炭的质量与茶多酚溶液的体积之比为1：40～1：50g/mL，在惰性气体或氮气氛围下，搅拌；(4)配制硼氢化钠溶液，加入至步骤(3)所得溶液中，继续搅拌，得到生物炭载纳米铁浆液；所述硼氢化钠溶液的摩尔浓度为0.005～0.014mol/L；配制的硼氢化钠溶液与步骤(3)中配制的茶多酚溶液的体积比为1：6～1：10；(5)用磁选法分理出磁性生物炭载纳米铁，洗涤，干燥；通过控制步骤(3)中茶多酚溶液的摩尔浓度达到控制所制备得到的磁性生物炭载纳米铁的饱和磁化强度的目的，当茶多酚溶液的浓度大于等于0.002mol/L、小于0.004mol/L时，制备得到的磁性生物炭载纳米铁的饱和磁化强度小于等于72.9emu/g、大于36.5emu/g；当茶多酚溶液的浓度大于等于0.004mol/L、小于0.006mol/L时，制备得到的磁性生物炭载纳米铁的饱和磁化强度小于等于36.5emu/g、大于26.6emu/g；当茶多酚溶液的浓度大于等于0.006mol/L、小于等于0.008mol/L时，制备得到的磁性生物炭载纳米铁的饱和磁化强度小于等于26.6emu/g、大于等于5.2emu/g。