【輔創(chuàng)精品成果推介】一種多孔磁性Fe/C混合物及其制備方法和應(yīng)用
【所屬領(lǐng)域】
廢水重金屬吸附技術(shù)領(lǐng)域
【背景分析】
隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速，環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，特別是重金屬離子的污染已成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。傳統(tǒng)的重金屬離子去除方法，如化學(xué)沉淀法、離子交換法和膜分離等，雖然在一定程度上能夠有效去除重金屬離子，但往往存在成本高、操作復(fù)雜、易產(chǎn)生二次污染等問題。因此，開發(fā)一種高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的重金屬離子吸附材料顯得尤為重要。
（多孔磁性Fe/C混合物吸附性能測試圖）
【成果介紹】
針對(duì)當(dāng)前重金屬吸附劑制備工藝復(fù)雜、成本高及不易回收的問題，武漢工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院彭祥教授團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種多孔磁性Fe/C混合物及其制備方法和應(yīng)用。該混合物通過簡單的制備工藝即可獲得，對(duì)廢水中的重金屬離子具有高效的吸附能力，且易于通過磁性分離進(jìn)行回收，大大降低了重金屬處理成本。
（多孔磁性Fe/C混合物的回收可行性展示圖）
【技術(shù)優(yōu)勢】
1．制備工藝簡單：本發(fā)明采用亞鐵氰化鉀溶液與三價(jià)鐵離子溶液混合反應(yīng)，通過置換反應(yīng)得到普魯士藍(lán)沉淀，再經(jīng)過干燥、研磨、煅燒等步驟，即可制得多孔磁性Fe/C混合物。整個(gè)制備過程簡單明了，易于操作，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
2．性能優(yōu)異：所得多孔磁性Fe/C混合物對(duì)廢水中的重金屬離子具有高效的吸附能力，且吸附后易于通過磁性分離進(jìn)行回收，大大降低了重金屬處理成本。
3．高效吸附：本發(fā)明的多孔磁性Fe/C混合物不僅實(shí)現(xiàn)了重金屬的有效去除，還減少了吸附劑的浪費(fèi)和環(huán)境污染，符合綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展的理念。
【技術(shù)成熟度】
該技術(shù)已經(jīng)過驗(yàn)證，達(dá)到了商業(yè)化的前提條件。
【應(yīng)用場景】
多孔磁性Fe/C混合物具有磁性特性，易于通過磁性分離進(jìn)行回收，因此在實(shí)際應(yīng)用中還可以實(shí)現(xiàn)吸附劑的循環(huán)利用，進(jìn)一步降低處理成本。同時(shí)，該制備方法的工藝流程簡單明了，易于操作，適合大規(guī)模生產(chǎn)，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。具體而言，該多孔磁性Fe/C混合物可以應(yīng)用于以下場景：
1．工業(yè)廢水處理：在工業(yè)生產(chǎn)過程中，特別是電鍍、冶金、化工等行業(yè)，會(huì)產(chǎn)生大量的含重金屬廢水。這些廢水如果不經(jīng)過有效處理，直接排放到環(huán)境中，會(huì)對(duì)水體、土壤和生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的污染。利用本發(fā)明提供的多孔磁性Fe/C混合物，可以對(duì)這些廢水中的重金屬離子進(jìn)行高效吸附，實(shí)現(xiàn)廢水的凈化處理。
2．城市污水處理：隨著城市化進(jìn)程的加速，城市污水處理量逐年增加。雖然城市污水中的重金屬離子濃度相對(duì)較低，但如果不進(jìn)行有效處理，仍然會(huì)對(duì)環(huán)境造成潛在的威脅。利用多孔磁性Fe/C混合物進(jìn)行城市污水處理，可以進(jìn)一步提高出水水質(zhì)，保障城市水環(huán)境的安全。
3．農(nóng)業(yè)廢水處理：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，農(nóng)藥、化肥等化學(xué)物質(zhì)的使用會(huì)產(chǎn)生大量的農(nóng)業(yè)廢水。這些廢水中可能含有鉛、鎘等重金屬離子，對(duì)農(nóng)田土壤和地下水造成污染。利用多孔磁性Fe/C混合物對(duì)農(nóng)業(yè)廢水進(jìn)行處理，可以有效去除其中的重金屬離子，保護(hù)農(nóng)田土壤和地下水的安全。
4．飲用水凈化：在飲用水源地受到重金屬污染的情況下，利用多孔磁性Fe/C混合物進(jìn)行飲用水凈化，可以確保飲用水的安全性。該混合物對(duì)重金屬離子具有高效的吸附能力，可以顯著降低飲用水中重金屬離子的濃度，保障人民的健康。
【知識(shí)產(chǎn)權(quán)】
專利一
【發(fā)明名稱】一種多孔磁性Fe/C混合物及其制備方法和應(yīng)用
【申請人】武漢工程大學(xué)
【發(fā)明人姓名】彭祥 鄧文浩
【申請?zhí)?/span>/專利號(hào)】CN202110003562.1
【發(fā)明內(nèi)容】本發(fā)明提供了一種多孔磁性Fe/C混合物及其制備方法和應(yīng)用。該多孔磁性Fe/C混合物的制備方法包括將亞鐵氰化鉀溶液和硝酸鐵、硫酸鐵、醋酸鐵、氯化鐵等三價(jià)鐵離子溶液混合后，進(jìn)行置換反應(yīng)，得到深藍(lán)色普魯士藍(lán)沉淀。隨后，將深藍(lán)色普魯士藍(lán)沉淀干燥、研磨、煅燒，得到可用于吸附廢水中重金屬的多孔磁性Fe/C混合物。本發(fā)明所得的多孔磁性Fe/C混合物對(duì)廢水中的重金屬具有良好的吸附效果，且其制備方法簡單，易于回收，大大降低了重金屬吸附劑的制備成本，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專家簡介】
彭祥，特聘教授，博士生導(dǎo)師，現(xiàn)任武漢工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院特聘教授。主要研究方向?yàn)樾履茉床牧吓c器件、能源化工與催化。擁有豐富的科研項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)秀的科研成果，曾主持多項(xiàng)省級(jí)、國家級(jí)科研項(xiàng)目，并在國內(nèi)外知名期刊上發(fā)表多篇高水平學(xué)術(shù)論文。指導(dǎo)學(xué)生多次獲得國家級(jí)、省級(jí)科技競賽獎(jiǎng)項(xiàng)，是武漢工程大學(xué)“百佳導(dǎo)師”、“十佳師德標(biāo)兵”和“優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”。其科研成果在重金屬離子吸附材料領(lǐng)域具有重要影響，為環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。
【合作方式】
技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)許可、作價(jià)入股、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)咨詢等
【聯(lián)系方式】
聯(lián)系人：丁媛媛
聯(lián)系電話：027-87599568、13597967584
