一種納米零價(jià)鐵粒子負(fù)載泡沫炭復(fù)合材料的制備方法，它涉及一種泡沫炭復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明是要解決現(xiàn)有納米零價(jià)鐵復(fù)合材料的制備方法成本較高、納米粒子易聚集、不易回收以及Fesupgt;0/supgt;納米粒子與基體結(jié)合不穩(wěn)定。方法：一、制備具有三維網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)的泡沫炭基體；二、制備親水性泡沫炭；三、制備泡沫炭?Fesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;復(fù)合物；四、NaBHsubgt;4/subgt;還原，得到納米零價(jià)鐵粒子負(fù)載泡沫炭復(fù)合材料。本發(fā)明制備的納米零價(jià)鐵粒子負(fù)載泡沫炭復(fù)合材料由于泡沫炭具有自支撐三維網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)，增加了納米材料在水中的流動(dòng)性并且易于回收，降低了實(shí)際污水處理的成本。本發(fā)明用于污水中重金屬離子的移除。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種泡沫炭復(fù)合材料的制備方法。

背景技術(shù)

納米零價(jià)鐵(nZVI)粒子由于其較小的粒徑、較高的反應(yīng)活性和對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)而在污水中重金屬的去除方面表現(xiàn)出了巨大的潛力。然而，nZVI的穩(wěn)定性不足，很容易在水中迅速團(tuán)聚，形成微型、毫米級(jí)甚至更大的團(tuán)聚體。此外，正是由于nZVI粒子的高活性，使得它在制備、儲(chǔ)存及應(yīng)用過(guò)程中非常容易出現(xiàn)氧化和不易回收再利用的問(wèn)題。因此，nZVI的實(shí)際應(yīng)用受到了限制。

將納米零價(jià)鐵進(jìn)行負(fù)載改性可以顯著改善納米零價(jià)鐵易團(tuán)聚的缺點(diǎn)，在現(xiàn)有的技術(shù)中，生物炭、活性炭、碳納米管和浮石等已被用作nZVI的支撐材料，但是現(xiàn)有的技術(shù)往往存在一些缺點(diǎn)。例如：傳統(tǒng)的負(fù)載方案往往是碳熱還原法或液相還原法。前者是在高溫下(例如800℃)利用碳的還原性將高價(jià)態(tài)的鐵還原為零價(jià)鐵，此方最大的缺點(diǎn)是在零價(jià)鐵的合成過(guò)程中需要消耗大量的能量。而液相還原法則是將載體材料與鐵鹽溶液混合，在加入還原劑的條件下將高價(jià)態(tài)的鐵離子還原為零價(jià)鐵并沉積到載體上，該方法的缺點(diǎn)是；大部分零價(jià)鐵是通過(guò)沉積作用負(fù)載到載體上，得到的復(fù)合材料缺乏穩(wěn)定性，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中可能發(fā)生納米粒子的脫落現(xiàn)象。此外，傳統(tǒng)的納米零價(jià)鐵復(fù)合材料往往是粉末狀的，在實(shí)際應(yīng)用中的流動(dòng)性較差，而且在吸附結(jié)束后不易于回收或產(chǎn)生二次污染，增加了水處理的成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要解決現(xiàn)有納米零價(jià)鐵復(fù)合材料的制備方法成本較高、納米粒子易聚集、不易回收以及Fe⁰納米粒子與基體結(jié)合不穩(wěn)定的問(wèn)題，提供一種納米零價(jià)鐵粒子負(fù)載泡沫炭復(fù)合材料的制備方法。

一種納米零價(jià)鐵粒子負(fù)載泡沫炭復(fù)合材料的制備方法，是按以下步驟完成的：

一、首先對(duì)三聚氰胺海綿進(jìn)行洗滌，然后干燥，再將干燥的三聚氰胺海綿放入管式爐中，向管式爐中通入惰性氣體，再控制管式爐升溫程序，三聚氰胺海綿在惰性氣氛和高溫條件下熱解，得到具有三維網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)的泡沫炭基體；

二、首先將具有三維網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)的泡沫炭基體進(jìn)行剪裁，然后完全浸入到硝酸溶液中，最后轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)，得到親水性泡沫炭；

三、首先將親水性泡沫炭完全浸入到金屬鹽溶液中，然后取出后放入烘箱中烘干，最后放入管式爐中，在惰性氣體保護(hù)下，低溫退火，得到泡沫炭-Fe₂O₃復(fù)合物；

四、首先將泡沫炭-Fe₂O₃復(fù)合物完全浸入到無(wú)水乙醇與水的混合溶液中，然后將NaBH₄溶液在反應(yīng)過(guò)程中分次加入，反應(yīng)結(jié)束后取出清洗，再真空干燥，得到納米零價(jià)鐵粒子負(fù)載泡沫炭復(fù)合材料。

進(jìn)一步的，步驟一中所述的惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤狻?/p>

進(jìn)一步的，步驟三中所述的惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤狻?/p>