【輔創精品成果推介】一種多孔磁性Fe/C混合物及其制備方法和應用
【所屬領域】
廢水重金屬吸附技術領域
【背景分析】
隨著工業化進程的加速，環境污染問題日益嚴重，特別是重金屬離子的污染已成為全球關注的焦點。傳統的重金屬離子去除方法，如化學沉淀法、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、操作復雜、易產生二次污染等問題。因此，開發一種高效、環保、經濟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】
針對當前重金屬吸附劑制備工藝復雜、成本高及不易回收的問題，武漢工程大學材料科學與工程學院彭祥教授團隊發明了一種多孔磁性Fe/C混合物及其制備方法和應用。該混合物通過簡單的制備工藝即可獲得，對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）
【技術優勢】
1．制備工藝簡單：本發明采用亞鐵氰化鉀溶液與三價鐵離子溶液混合反應，通過置換反應得到普魯士藍沉淀，再經過干燥、研磨、煅燒等步驟，即可制得多孔磁性Fe/C混合物。整個制備過程簡單明了，易于操作，適合大規模生產。
2．性能優異：所得多孔磁性Fe/C混合物對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行回收，大大降低了重金屬處理成本。
3．高效吸附：本發明的多孔磁性Fe/C混合物不僅實現了重金屬的有效去除，還減少了吸附劑的浪費和環境污染，符合綠色化學和可持續發展的理念。
【技術成熟度】
該技術已經過驗證，達到了商業化的前提條件。
【應用場景】
多孔磁性Fe/C混合物具有磁性特性，易于通過磁性分離進行回收，因此在實際應用中還可以實現吸附劑的循環利用，進一步降低處理成本。同時，該制備方法的工藝流程簡單明了，易于操作，適合大規模生產，具有廣闊的市場應用前景。具體而言，該多孔磁性Fe/C混合物可以應用于以下場景：
1．工業廢水處理：在工業生產過程中，特別是電鍍、冶金、化工等行業，會產生大量的含重金屬廢水。這些廢水如果不經過有效處理，直接排放到環境中，會對水體、土壤和生態系統造成嚴重的污染。利用本發明提供的多孔磁性Fe/C混合物，可以對這些廢水中的重金屬離子進行高效吸附，實現廢水的凈化處理。
2．城市污水處理：隨著城市化進程的加速，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較低，但如果不進行有效處理，仍然會對環境造成潛在的威脅。利用多孔磁性Fe/C混合物進行城市污水處理，可以進一步提高出水水質，保障城市水環境的安全。
3．農業廢水處理：在農業生產過程中，農藥、化肥等化學物質的使用會產生大量的農業廢水。這些廢水中可能含有鉛、鎘等重金屬離子，對農田土壤和地下水造成污染。利用多孔磁性Fe/C混合物對農業廢水進行處理，可以有效去除其中的重金屬離子，保護農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混合物進行飲用水凈化，可以確保飲用水的安全性。該混合物對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。
【知識產權】
專利一
【發明名稱】一種多孔磁性Fe/C混合物及其制備方法和應用
【申請人】武漢工程大學
【發明人姓名】彭祥 鄧文浩
【申請號/專利號】CN202110003562.1
【發明內容】本發明提供了一種多孔磁性Fe/C混合物及其制備方法和應用。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、氯化鐵等三價鐵離子溶液混合后，進行置換反應，得到深藍色普魯士藍沉淀。隨后，將深藍色普魯士藍沉淀干燥、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。本發明所得的多孔磁性Fe/C混合物對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，具有廣泛的應用前景。
【專家簡介】
彭祥，特聘教授，博士生導師，現任武漢工程大學材料科學與工程學院特聘教授。主要研究方向為新能源材料與器件、能源化工與催化。擁有豐富的科研項目經驗和優秀的科研成果，曾主持多項省級、國家級科研項目，并在國內外知名期刊上發表多篇高水平學術論文。指導學生多次獲得國家級、省級科技競賽獎項，是武漢工程大學“百佳導師”、“十佳師德標兵”和“優秀共產黨員”。其科研成果在重金屬離子吸附材料領域具有重要影響，為環境保護和可持續發展做出了積極貢獻。
【合作方式】
技術轉讓、技術許可、作價入股、技術開發、技術咨詢等
【聯系方式】
聯系人：丁媛媛
聯系電話：027-87599568、13597967584
