一种用于去除水体中重金属的沸石负载纳米铁材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种沸石负载纳米铁材料及制备方法，它由沸石和负载在沸石颗粒孔隙及表面的纳米铁构成，所述沸石平均粒径为80～100目，纳米铁的负载量为1wt%～1.3wt%，粒径为50～200nm。它是将沸石颗粒用HCl溶液浸泡并冲洗后，在FeCl₃溶液中振荡反应至沸石饱和吸附Fe³⁺，去离子水冲洗后再加入NaBH₄溶液振荡反应，除去上清液后，经冷冻、干燥制得成品。本发明制备的沸石负载纳米铁对污染物具有较强的吸附能力和还原能力，经测试表明，本发明沸石负载纳米铁材料可实现水体中多种重金属离子如Pb²⁺、Cd²⁺及Cr⁶⁺的高效去除，去除率均可达99%以上，具有去除率高、反应速率快的优点，制备工艺简单可控，成本低廉，为解决水体重金属污染提供了更好的技术途径。

主权项

一种用于去除水体中重金属的沸石负载纳米铁材料及其制备方法，其特征在于它由沸石和负载在沸石颗粒孔隙及表面的纳米铁构成，所述沸石平均粒径为20～100目，所述纳米铁的负载量为1wt%～1.3wt%，纳米铁粒径为50～200nm；它包括以下工艺步骤：a. 将20～100目的沸石用1～3mol/L的HCl溶液浸泡24h后，用去离子水冲洗至其pH值至6.0～7.0，然后去除水溶液，干燥后待用；b. 将上述干燥后的沸石以1:40～1:100的质量体积比浸泡在5～20mmol/L的FeCl₃溶液中后，在25℃、170rpm/min下振荡反应，振荡反应22～26h后去除反应液，再用去离子水冲洗3～5遍后分离去除水溶液，得到饱和吸附Fe³⁺的沸石；c. 用0.05%～0.2%质量浓度的NaOH溶液，配制1～2mol/L的NaBH₄溶液；d. 将上述NaBH₄溶液加入饱和吸附Fe³⁺的沸石中后，在170rpm/min下振荡反应，振荡反应10～20min后去除部分反应液，再将剩余的浸没有沸石的水溶液冷冻到‑10～‑25℃，然后在‑50℃±5℃下干燥12～24h后制得成品，其中每克饱和吸附Fe³⁺的沸石加入NaBH₄溶液5～10mL。