易氧化、 易流失和難回收等應(yīng)用局限性；具備顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0012] 圖1鐵源種類對復(fù)合材料除砷效率的影響； 圖2牡蠣殼目數(shù)對復(fù)合材料除砷效率的影響； 圖3還原溫度對復(fù)合材料除砷效率的影響； 圖4砷溶液pH值對復(fù)合材料除砷效率的影響； 圖5復(fù)合材料用于去除溶液中的砷時，應(yīng)用溫度對復(fù)合材料除砷效率的影響； 圖6復(fù)合材料的紅外光譜（FTIR)圖； 圖7復(fù)合材料的場發(fā)射掃描電鏡（FESEM)圖。
【具體實施方式】
[0013] 本發(fā)明用下列實施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于下列實 施例。
[0014] 下列實施例中的砷溶液可以采用本領(lǐng)域通用的砷溶液，可以是NaAs02、As203溶液， 優(yōu)選As203溶液。As203溶液的優(yōu)選制備方法為，取0.132gAs203溶于堿性溶液中，待溶解 完成后定容至100ml容量瓶，此溶液作為砷貯備溶液。
[0015] 實施例1 納米鐵/牡蠣殼復(fù)合材料的制備方法，具體步驟為： 1) 牡蠣殼預(yù)處理：牡蠣殼用自來水沖洗干凈，100-600°C程序升溫預(yù)燒lh，恒溫lh，自 然冷卻后研磨成65目牡蠣殼粉于干燥器中備用；所述的程序升溫間隔100°C; 2) 復(fù)合材料的原位合成：將步驟1)的牡蠣殼粉1g與鐵源溶液30mL(0. 45mol/L) 加入三口燒瓶中，超聲輔助機(jī)械低速攪拌混合30min(攪拌轉(zhuǎn)速500r/min，超聲功率100 W，混合溫度20 °C)，然后在氮氣保護(hù)下滴加KBH4溶液（0.9mol/L) 5mL，超聲輔助機(jī)械中 速攪拌反應(yīng)15min(攪拌轉(zhuǎn)速1000r/min，超聲功率100W，反應(yīng)溫度20 °C); 3) 干燥處理：將步驟2)所得固相反應(yīng)產(chǎn)物用無水乙醇潤洗5次后，在氮氣保護(hù)下進(jìn)行 真空干燥，得到納米鐵/牡蠣殼復(fù)合材料。
[0016] 按照上述方法分別選用FeS04、FeCl2*FeCl3為鐵源，制備得到三種復(fù)合材料。將 由不同鐵源制得的復(fù)合材料等量加入砷貯備溶液中（pH:7,砷濃度：2mg/L)，每種條件設(shè) 置三組平行和空白樣，用氮氣排凈上層空氣后，用保鮮膜密封好后放入恒溫振蕩箱中反應(yīng) 24h后(轉(zhuǎn)速：200r/min，溫度：20 °C)，取上清液測定砷濃度，比較用不同鐵源制備的復(fù)合 材料對溶液中砷的去除效果，如圖1所示。從圖中可以看出，不同的鐵源制得的復(fù)合材料對 溶液中砷的去除率均達(dá)到98%以上，以FeS04S鐵源制得的復(fù)合材料對溶液中砷的去除率 達(dá)到99%以上，效果最突出。
[0017]實施例2 分別以NaBHjPKBH4為還原劑，65目牡蠣殼粉，F(xiàn)eS04為鐵源，其余參數(shù)與實施例1相 同。將由不同還原劑制得的復(fù)合材料等量加入砷貯備溶液中（pH:7,砷濃度：2mg/L)，每種 條件設(shè)置三組平行和空白樣，用氮氣排凈上層空氣后，用保鮮膜密封好后放入恒溫振蕩箱 中反應(yīng)24h后(轉(zhuǎn)速：200r/min，溫度：20 °C)，取上清液測定砷濃度，比較用不同還原劑 制備的復(fù)合材料對溶液中砷的去除效果，如表1所示。當(dāng)以kbh4為還原劑時，對溶液中砷 的去除效果可達(dá)到99. 80%，效果顯著。
[0018] 表1還原劑種類對復(fù)合材料除砷效率的影響
【主權(quán)項】
1. 一種納米鐵/牡蠣殼復(fù)合材料，其特征在于：所述納米鐵/牡蠣殼復(fù)合材料是以硼 氫化鹽為還原劑，將預(yù)先分散在牡蠣殼內(nèi)、外部孔道中的鐵離子或亞鐵離子原位還原成納 米鐵而制得。
2. -種制備如權(quán)利要求1所述的納米鐵/牡蠣殼復(fù)合材料的方法，其特征在于：具體 包括以下步驟： 1) 牡蠣殼預(yù)處理：牡蠣殼用自來水沖洗干凈，100-600 °C程序升溫預(yù)燒1-2 h，恒溫1-2 h，自然冷卻后研磨成10-200目牡蠣殼粉于干燥器中備用； 2) 復(fù)合材料的原位合成：將步驟1)的牡蠣殼粉與鐵源溶液加入三口燒瓶中，超聲輔助 機(jī)械低速攪拌30-45 min，在氮氣保護(hù)下滴加硼氫化鹽還原劑，超聲輔助機(jī)械中速攪拌反應(yīng) 15 min ; 3) 干燥處理：將步驟2)所得的固相產(chǎn)物用無水乙醇潤洗5-7次，在氮氣保護(hù)下真空干 燥，制得得納米鐵/牡蠣殼復(fù)合材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米鐵/牡蠣殼復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟1) 中所述的牡蠣殼粉是通過間隔100 °C程序升溫預(yù)燒而得。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米鐵/牡蠣殼復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟2) 中所述的鐵源溶液為？以04、？冗1 2或？冗13溶液中的一種，濃度為0.05-0.45 111〇1/1;所述牡 蠣殼粉的質(zhì)量與鐵源溶液的體積比為I g:30 mL ;所述的硼氫化鹽還原劑為KBH4* NaBH4, 濃度為〇. 5-0. 9 mol/L，其與鐵源溶液體積比大于1:10。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米鐵/牡蠣殼復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：步驟2) 中慢速攪拌的轉(zhuǎn)速500-1000 r/min，超聲功率100-200 W，溫度15-20 °C;中速攪拌的轉(zhuǎn)速 1000-2000 r/min，超聲功率 50-100 W，還原反應(yīng)溫度 15-50 °C。
6. -種如權(quán)利要求1所述的納米鐵/牡蠣殼復(fù)合材料的應(yīng)用，其特征在于：所述的納 米鐵/牡蠣殼復(fù)合材料用于廢水中磷、砷和鎘的凈化去除以及砷污染土壤的修復(fù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種納米鐵/牡蠣殼復(fù)合材料及其制備方法及應(yīng)用。發(fā)明通過程序升溫預(yù)燒活化牡蠣殼；借助機(jī)械攪拌和超聲振蕩，將鐵離子或亞鐵離子和還原劑很好地分散到牡蠣殼的多孔結(jié)構(gòu)中；并通過化學(xué)還原反應(yīng)在牡蠣殼孔道和表面原位生成零價納米鐵，從而制得納米鐵/牡蠣殼復(fù)合材料。復(fù)合材料以牡蠣殼天然的多孔結(jié)構(gòu)為載體，以牡蠣殼中豐富的微量元素為催化劑，充分發(fā)揮牡蠣殼結(jié)構(gòu)和成分特性，變廢為寶，很好地解決了牡蠣殼的資源化問題；同時，復(fù)合材料通過介孔復(fù)合解決了納米鐵在環(huán)境污染控制與修復(fù)領(lǐng)域中的易團(tuán)聚、易氧化、易流失和難回收等應(yīng)用局限性，可廣泛應(yīng)用于含砷、鎘等重金屬和含磷廢水的凈化處理以及砷污染土壤的修復(fù)，效果良好。
【IPC分類】C02F1-58, C02F1-28, B09C1-08, B01J27-232, C02F1-62, B01J20-06
【公開號】CN104549126
【申請?zhí)枴緾N201510041880
【發(fā)明人】范立維, 張水麗, 盧澤湘, 張曉華, 周華, 吳振國, 王思群
【申請人】福建農(nóng)林大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月28日