化合物選擇性地被吸附。因此，從根本上防止因親水性有機無機化合物而導致納米零價鐵的反應性降低，吸附于殼區(qū)域的脂質的氯化有機化合物擴散到核區(qū)域，被納米零價鐵分解。即，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，利用殼區(qū)域的脂質的疏水性氯化有機化合物的選擇性吸附與利用核區(qū)域的納米零價鐵的氯化有機化合物的分解同時實現(xiàn)。
[0025]作為一個實施方式，所述藻酸鹽珠發(fā)揮在核區(qū)域和殼區(qū)域分別包封納米零價鐵和脂質層的作用，可以使藻酸鈉(sodium alginate)固化而形成。另外,所述脂質(lipids)可以選定為油酸(oleic acid)、三油酸甘油酯(tr1lein)中的任意一者。油酸是廣泛存在于動植物中的ω-9脂肪酸，由于是只具有一個碳原子間的雙鍵的不飽和脂肪酸，因而是環(huán)保的，水_辛醇分配系數(shù)(water-octanol partit1n coefficient, kow)高，對疏水性有機污染物質的親和度高。
[0026]下面參照附圖，詳細說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的納米零價鐵與脂質基的核殼結構的復合體的制造方法。
[0027]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的納米零價鐵與脂質基的核殼結構的復合體的制造方法按〈核區(qū)域制造 >、< 殼區(qū)域制造 > 的順序進行。
[0028]根據(jù)一個實施方式，對所述〈核區(qū)域制造 > 具體說明如下。首先，將藻酸鹽粉末(例如，藻酸鈉(sodium alginate)粉末)溶解于蒸餾水，制造藻酸鹽水溶液(S101)。藻酸鹽水溶液的濃度具體為I?5w/v%,最優(yōu)選為2w/v%。藻酸鹽水溶液的濃度如果超過5w/v%,則藻酸鹽粉末溶解不良，發(fā)生結塊現(xiàn)象。然后，在所述藻酸鹽水溶液內投入納米零價鐵(S102 )，照射超聲波，使納米零價鐵均勻分散于藻酸鹽水溶液內?？紤]攪拌特性及反應性，在藻酸鹽水溶液內，藻酸鹽粉末與納米零價鐵可以按1:1的質量比混合。
[0029]在準備了分散有納米零價鐵的藻酸鹽水溶液的狀態(tài)下，將所述分散有納米零價鐵的藻酸鹽水溶液一滴滴地滴加于氯化鈣(CaCl2)水溶液，使藻酸鹽固化成珠形態(tài)，納米零價鐵在藻酸鹽珠內固定化(S103)。藻酸鹽固化時，需要充分的Ca2+離子，因此，氯化鈣水溶液的濃度具體為3?4w/v%。當為3w/v%以下時，存在藻酸鹽珠的強度及硬度下降的問題。藻酸鹽珠形成時，藻酸鹽水溶液可以利用吸量管、泵、針等，一滴滴地滴加，根據(jù)藻酸鹽珠的要求直徑，可以選擇性地利用吸量管、泵、針中的任一者。
[0030]利用蒸餾水清洗制造的藻酸鹽珠后，在厭氧室內進行干燥，則完成核區(qū)域，S卩，完成納米零價鐵被固定化的藻酸鹽珠的制造。
[0031]下面，根據(jù)一個實施方式，對〈殼區(qū)域制造 > 進行具體說明。與〈核區(qū)域制造 > 相同，準備I?5w/v%濃度的藻酸鹽水溶液(S104)。然后，在藻酸鹽水溶液中投入脂質后進行攪拌。脂質在藻酸鹽水溶液內分散成小顆粒形態(tài)?？紤]攪拌特性及反應性，在藻酸鹽水溶液內，操酸鹽粉末和脂質可以按1:1的質量比混合。當脂質的比例聞時(1:2以上),脂質在水溶液內無法均勻分散，發(fā)生在水溶液的上層部固定化的問題。作為所述脂質，可以使用油酸或三油酸甘油酯。
[0032]在準備了分散有脂質的藻酸鹽水溶液的狀態(tài)下，將根據(jù)所述〈核區(qū)域制造 > 而制造的納米零價鐵被固定化的藻酸鹽珠(出于說明的便利，以下稱為“第一藻酸鹽珠”)一個個地依次投入所述分散有脂質的藻酸鹽水溶液內。經(jīng)過一定時間后，在第一藻酸鹽珠表面上，分散有脂質的藻酸鹽水溶液沉積一定厚度。即，在第一藻酸鹽珠表面上形成水溶液層(S105)。
[0033]取出形成有水溶液層的第一藻酸鹽珠后，將所述形成有水溶液層的第一藻酸鹽珠投入氯化鈣(CaCl2)水溶液，則第一藻酸鹽珠表面的水溶液層(分散有脂質的藻酸鹽水溶液)固化，形成珠形態(tài)。即，形成〈分散有脂質的藻酸鹽水溶液 > 在第一藻酸鹽珠表面上固化的第二藻酸鹽珠，完成由第一藻酸鹽珠構成的核區(qū)域和由第二藻酸鹽珠構成的殼區(qū)域的核殼結構的復合體(參照圖2)的制造(S106)。所述氯化鈣水溶液的濃度為3?4w/v%比較合適，所述復合體制造后，可以進行蒸餾水清洗及在厭氧室內的保管過程。
[0034]下面，對根據(jù)本發(fā)明的實驗例制造的納米零價鐵與脂質基的核殼結構的復合體的特性進行考查。
[0035]圖3a及圖3b是表示本發(fā)明的復合體(AOAI)與對照組(Al)是否含有脂質的FT-1R結果。對照組(Al)是在藻酸鹽珠內對納米零價鐵進行固定化的載體。C=O基在1820?1660CHT1 (5.5?6.1 μ m)的波長中顯示出強吸收。本發(fā)明的復合體(Α0ΑΙ)和對照組(Al)均在1820?166001^(5.5?6.1 μ m)顯不出強峰,這意味著本發(fā)明的復合體(Α0ΑΙ)和對照組(Al)制造時使用的藻酸鹽。另一方面，在本發(fā)明的復合體(AOAI)中，在3400?2400CHT1中可以確認脂肪酸的O=H基，但在對照組(Al)中，無法找到特別的峰。這可以判斷為因在本發(fā)明的復合體(AOAI)中添加油酸而顯示的效果。
[0036]圖4a及圖4b是在利用復合體(AOAI)和對照組(Al)試料單獨清除TCP時(singleTCP), TCP與硝酸鹽共存時(nitrate)，TCP與腐植酸共存時(humic acid),圖示了根據(jù)時間的清除量的圖表。
[0037]當比較圖4a的對照組(Al)與圖4b的復合體(AOAI)結果時，可以確認氯化有機污染物(TCP)與有機無機化合物共存時，TCP清除效率下降，當AOAI時，整體上清除效率提高，同時，在有機無機化合物共存時，清除效率得到保持。這種結果是確認了本發(fā)明的復合體(AOAI)不與作為親水性物質的硝酸鹽及腐植酸反應而只與作為疏水性氯化有機化合物的TCP反應來分解污染物質的性能的結果，并且是由于只對TCP選擇性地進行反應，因而使復合體內納米零價鐵的分解性能實現(xiàn)最大化的結果。相反，就對照組(Al)而言，與單獨只存在TCP的情形相比，當硝酸鹽或腐植酸共存時，在納米零價鐵表面沉積并形成氧化膜，作為實際清除對象的TCP清除效率下降。
【主權項】
1.一種納米零價鐵與脂質基的核殼結構的復合體制造方法，其特征在于，包括: 將分散有納米零價鐵的藻酸鹽水溶液滴加于固化溶液中進行固化，制造納米零價鐵被固定化的第一藻酸鹽珠的步驟； 將所述第一藻酸鹽珠投入分散有脂質的藻酸鹽水溶液，在所述第一藻酸鹽珠表面上形成水溶液層的步驟；以及 將形成有所述水溶液層的第一藻酸鹽珠滴加于固化溶液，使所述水溶液層固化成脂質被固定化的第二藻酸鹽珠形態(tài)，制造由核區(qū)域與殼區(qū)域構成的復合體的步驟，所述核區(qū)域由第一藻酸鹽珠構成，所述殼區(qū)域由在所述第一藻酸鹽珠表面上形成的第二藻酸鹽珠構成。
2.根據(jù)權利要求1所述的納米零價鐵與脂質基的核殼結構的復合體制造方法，其特征在于， 所述制造納米零價鐵被固定化的第一藻酸鹽珠的步驟的分散有納米零價鐵的藻酸鹽水溶液以包括如下步驟的方法制造: 混合藻酸鹽粉末與蒸餾水，制造I?5?八％濃度的藻酸鹽水溶液的步驟，以及 使納米零價鐵在所述藻酸鹽水溶液內分散的步驟。
3.根據(jù)權利要求1所述的納米零價鐵與脂質基的核殼結構的復合體制造方法，其特征在于， 在所述第一藻酸鹽珠表面上形成水溶液層的步驟的所述分散有脂質的藻酸鹽水溶液以包括如下步驟的方法制造: 混合藻酸鹽粉末與蒸餾水，制造I?5?八％濃度的藻酸鹽水溶液的步驟；以及 使脂質在所述藻酸鹽水溶液內分散的步驟。
4.根據(jù)權利要求1所述的納米零價鐵與脂質基的核殼結構的復合體制造方法，其特征在于，所述固化溶液為3?4w/v%濃度的氯化鈣CaCl2水溶液。
5.根據(jù)權利要求2所述的納米零價鐵與脂質基的核殼結構的復合體制造方法，其特征在于，所述分散有納米零價鐵的藻酸鹽水溶液的所述藻酸鹽粉末與納米零價鐵的質量比為1:1。
6.根據(jù)權利要求3所述的納米零價鐵與脂質基的核殼結構的復合體制造方法，其特征在于，所述分散有脂質的藻酸鹽水溶液的所述藻酸鹽粉末與脂質的質量比為1:1的質量比。
7.根據(jù)權利要求1所述的納米零價鐵與脂質基的核殼結構的復合體制造方法，其特征在于，所述脂質為油酸或三油酸甘油酯。
8.—種納米零價鐵與脂質基的核殼結構的復合體，其特征在于，包括: 納米零價鐵被固定化的第一藻酸鹽珠；以及 在所述第一藻酸鹽珠表面上具備且脂質被固定化的第二藻酸鹽珠。
9.根據(jù)權利要求8所述的納米零價鐵與脂質基的核殼結構的復合體，其特征在于，所述脂質為油酸或三油酸甘油酯。
【專利摘要】本發(fā)明涉及納米零價鐵與脂質基的核殼結構的復合體及其制造方法，上述核殼結構的復合體在核區(qū)域具備納米零價鐵，在殼區(qū)域具備具有疏水性的脂質（lipids），從而能夠抑制因親水性的無機離子而形成氧化膜，并防止自然有機物在納米零價鐵表面沉積，抑制納米零價鐵的反應性下降，增加對疏水性氯化有機化合物的選擇反應性，提高特定氯化有機化合物的分解特性。
【IPC分類】C02F1-70
【公開號】CN104556341
【申請?zhí)枴緾N201410049690
【發(fā)明人】李承學, 禹熙洙, 張載元
【申請人】韓國科學技術研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年2月13日