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CN118255426A - 一种缓释型铁碳复合材料的制备方法及应用 - Google Patents

一种缓释型铁碳复合材料的制备方法及应用 Download PDF

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CN118255426A
CN118255426A CN202410255187.3A CN202410255187A CN118255426A CN 118255426 A CN118255426 A CN 118255426A CN 202410255187 A CN202410255187 A CN 202410255187A CN 118255426 A CN118255426 A CN 118255426A
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slow
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郑天文
李培中
罗楠
罗会龙
冷文鹏
马小东
崔雪丹
汤轶明
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Institute Of Resources And Environment Beijing Academy Of Science And Technology Beijing Land Restoration Engineering Technology Research Center
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Institute Of Resources And Environment Beijing Academy Of Science And Technology Beijing Land Restoration Engineering Technology Research Center
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Abstract

本发明涉及一种缓释型铁碳复合材料的制备方法及应用，涉及环境材料制备与水处理技术领域，包括如下步骤：将具有强电子转移能力的生物炭，将其与铁盐溶液A、环糊精、还原剂B通过液相还原法制得缓释型铁碳复合材料。本发明制备的缓释型铁碳复合材料制备工艺简单，纳米零价铁分布均匀、分散性好，抗氧化及缓释性能好，可以将氯代烃类污染物富集在材料表面，实现材料对氯代烃的高效持久脱氯。

Description

一种缓释型铁碳复合材料的制备方法及应用
技术领域
本发明涉及环境材料制备与水处理领域，具体涉及的一种缓释型铁碳复合材料的制备方法及应用。
背景技术
氯代烃(chlorinated aliphatic hydrocarbons，CAHs)是世界范围内常用的化工原料和有机溶剂，曾广泛用作金属脱脂的工业溶剂以及制造制冷剂和杀虫剂的化学中间体。由于氯代烃储存时的意外泄漏和含氯代烃的废水的不当处置，进入土壤和地下水中造成污染。此外，由于氯代烃往往以非水相液体形式存在，并紧密结合在土壤颗粒和有机质上，使其变得难以利用和降解，严重威胁人类健康和环境安全，被多个国家列为优先去除的污染物之一。
纳米零价铁因其具有较强的还原能力被应用于氯代烃的还原脱氯。然而，纳米零价铁的应用面临着易团聚、寿命短、电子利用效率低等多重挑战。由于纳米零价铁还原性较强，容易与水和氧气发生反应，导致大量的电子浪费；其次，反应过程中纳米零价铁的表面会形成较厚的铁氧化物钝化层，阻碍了纳米零价铁的进一步反应，导致纳米零价铁失活现象。此外，由于纳米零价铁所具有的磁性会导致颗粒聚集成链状大颗粒现象，从而进一步减小了纳米零价铁的反应活性位点。导致纳米零价铁距离场地实际应用还有一定距离。
研究表明，碳材料的引入可以与纳米零价铁形成原电池效应，增强纳米零价铁的失电子能力，从而提高反应活性，增强纳米零价铁的使用寿命。其次，碳材料具有的大的比表面积可以固定纳米零价铁，进而提供强大的空间位阻，阻止了纳米零价铁的聚集，提高强大的吸附能力将氯代烃吸附到材料表面，提高了纳米零价铁的反应活性位点，但是在实际应用时，铁碳复合材料在处理含氯代烃的废水时，往往会发生与水和氧气的副反应，且这些材料需持续性投加，存在价格昂贵等缺点。因此，开发新型高效的缓释型铁碳复合材料就显得尤为重要。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种缓释型铁碳复合材料的制备方法及应用，本发明通过利用多种生物炭制备铁碳材料，并从中优选出对氯代烃选择性高、电子转移性能强的生物炭，与铁盐溶液、环糊精、还原剂制得缓释型铁碳复合材料，有利于降低成本，减少副反应的发生，增强电子缓释性能，提高反应活性，实现材料对氯代烃的高效持久脱氯，有效解决了现有技术中的铁碳复合材料与水和氧气发生副反应，需持续性投加，价格昂贵等问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明的第一个目的是提供一种缓释型铁碳复合材料的制备方法，包括如下步骤：
将具有强电子转移能力的生物炭，将其与铁盐溶液A、环糊精、还原剂溶液B通过液相还原法制得缓释型铁碳复合材料。
进一步，所述液相还原法的具体制备步骤如下：
在惰性气氛下，将具有强电子转移能力的生物炭和环糊精置于铁盐溶液A中并充分混合，逐滴加入还原剂溶液B进行反应，经过分离、干燥，可得到缓释型铁碳复合材料。
进一步，所述还原剂与所述铁盐溶液A中的铁盐的摩尔比为(3-5)：1，所述具有强电子转移能力的生物炭、所述铁盐溶液A中的铁离子和环糊精的质量比为(1-3):(1-3):(3-9)。
优选地，所述具有强电子转移能力的生物炭、所述铁盐溶液A中的铁离子和环糊精的质量比为2.38：3：9。
进一步，所述具有强电子转移能力的生物炭为椰壳基生物炭、木质素基生物炭、椰壳基改性电容器生物炭中的至少一种；所述铁盐为二价铁盐、三价铁盐中的至少一种，所述还原剂溶液B中的还原剂为KBH4、NaBH4中的至少一种；所述环糊精为α-环糊精，β-环糊精，γ-环糊精，以α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的至少一种为单体产生的聚合物中的至少一种。
进一步，筛选所述具有强电子转移能力的生物炭的方法，包括如下具体的步骤：
(1)在惰性气氛下，取系列的生物炭，每次加入一种所述生物炭于铁盐溶液C中并充分混合后，加入还原剂溶液D，加完后继续搅拌0.5-1.0h，经过分离洗涤并在零下50至零下80℃冷冻干燥12小时以上，得到系列的铁碳复合材料；其中所述铁盐为二价铁盐、三价铁盐中的至少一种，所述还原剂溶液D中的还原剂为KBH4、NaBH4中的至少一种；
(2)在含有氯代烃污染的废水中每次加入一种所述铁碳复合材料，并进行吸附和降解性能测试，得到系列的吸附和降解性能测试结果，通过对比系列的吸附和降解性能测试结果，筛选出对氯代烃降解效果好的铁碳复合材料；再对铁碳复合材料进行电化学性能表征，从而筛选出强电子转移能力的生物炭。
进一步，步骤(1)中，所述还原剂溶液D中的还原剂与所述铁盐溶液C中的铁盐的摩尔比为(3-5)：1，所述具有强电子转移能力的生物炭与所述铁盐溶液C中铁离子的质量比为(0.3-3)：1。
进一步，步骤(2)中，铁碳复合材料在含有氯代烃污染的废水中的加入量为0.5-4g/L，废水中氯代烃的浓度为5-50mg/L，反应时间为7-20天，反应温度为室温。
本发明制得的缓释型铁碳复合材料结构包括包裹层，包裹层厚度为5-15nm。
本发明的第二个目的是提供一种缓释型铁碳复合材料。
本发明的第三个目的是提供一种缓释型铁碳复合材料的应用，所述缓释型铁碳复合材料用于氯代烃污染的废水的处理中。
具体地，氯代烃可为三氯乙烯、四氯乙烯和四氯乙烷等污染。
更具体地，氯代烃污染的废水中，其氯代烃为三氯乙烯。
进一步，所述缓释型铁碳复合材料在含有氯代烃污染的废水中的投入量为0.5-5g/L，反应时间为10-30天，反应温度为室温，pH为6-8，氯代烃的初始浓度为5-50mg/L。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明的缓释型铁碳复合材料利用生物炭以及改性生物炭作为原始碳材料负载纳米零价铁，降低了铁碳复合材料的成本，提高了场地应用的可能性。
2、本发明优选电子转移性能强的改性生物炭负载纳米零价铁制备铁碳复合材料，通过利用改性生物炭的高导电性与纳米零价铁形成原电池，增强了铁碳复合材料的失电子能力，提高纳米零价铁的电子利用率。
3、本发明的缓释型铁碳复合材料在制备和使用过程中，利用环糊精类物质对纳米零价铁进行表面改性，抑制与氧气和水副反应的发生，在纳米零价铁表面形成了纳米裂纹，增强纳米零价铁的反应活性以及长效性。
4、本发明的缓释型铁碳复合材料所使用的环糊精类物质特殊的外部亲水，内部疏水的结构，可以将吸附到铁碳复合材料表面的氯代烃富集到纳米零价铁表面，材料对氯代烃污染物选择性好，可应用于水质成分复杂、共存成分浓度较高的污水或者地下水中使用，具有良好的应用潜力。
5、本发明的反应条件温和，操作方便，反应后的产物可通过磁选法进行分离，材料成本较低，可以绿色长效去除氯代烃污染物，在复杂的地下水污染中具有一定的应用前景。
附图说明
图1为实施例3制备的铁碳复合材料的SEM图；
图2为实施例3制备的铁碳复合材料的TEM图；
图3为实施例4中材料的吸附效果图；
图4为实施例4中材料的降解效果图；
图5为实施例4中材料的电化学阻抗谱图；
图6为实施例5制备的缓释型铁碳复合材料的SEM图；
图7为实施例5制备的缓释型铁碳复合材料的TEM图；
图8为实施例5制备的缓释型铁碳复合材料的吸附效果图；
图9为实施例5制备的缓释型铁碳复合材料的降解效果图；
图10为实施例5制备的缓释型铁碳复合材料的降解后材料的SEM图；
图11为对比例1制备的铁碳复合材料的降解后材料的SEM图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购得的常规产品。
本发明在制备缓释型铁碳复合材料前需要先进行生物炭的筛选，如实施例1-3所示：
实施例1：椰壳基生物炭负载纳米零价铁的铁碳复合材料
(1)在N2氛围下，将0.5g椰壳基生物炭添加到2.482g的0.045mol/LFeSO4·7H2O溶液中并充分震荡混合2h后，逐滴加入1.013g的0.268mol/LNaBH4溶液继续搅拌1h，经过磁选分离后，用去离子水及乙醇分别洗涤3次，再于零下80℃进行冷冻干燥12h，可得到椰壳基生物炭负载纳米零价铁的铁碳复合材料。
实施例2：木质素基生物炭负载纳米零价铁的铁碳复合材料
(1)在N2氛围下，将0.5g木质素基生物炭添加到2.482g的0.045mol/LFeSO4·7H2O溶液中并充分震荡混合2h后，逐滴加入1.013g的0.268mol/LNaBH4溶液继续搅拌1h，经过磁选分离后，用去离子水及乙醇分别洗涤3次，再于零下80℃进行冷冻干燥12h，可得到木质素基生物炭负载纳米零价铁的铁碳复合材料。
实施例3：椰壳基电容器改性生物炭负载纳米零价铁的铁碳复合材料
(1)在N2氛围下，将0.5g椰壳基电容器改性生物炭添加到2.482g的0.045mol/LFeSO4·7H2O溶液中并充分震荡混合2h后，逐滴加入1.013g的0.268mol/L NaBH4溶液继续搅拌1h，经过磁选分离后，用去离子水及乙醇分别洗涤3次，再于零下80℃进行冷冻干燥12h，可得到木质素基生物炭负载纳米零价铁的铁碳复合材料。
图1为椰壳基电容器改性生物炭负载纳米零价铁的铁碳复合材料的SEM图；图2为椰壳基电容器改性生物炭负载纳米零价铁的铁碳复合材料的TEM图；可以看到椰壳基电容器改性生物炭对纳米零价铁负载后，纳米零价铁在生物炭表面上分散性良好。
实施例4：材料的性能测试
本实施例选择三氯乙烯为特征污染物，对材料进行氯代烃污染物的吸附、降解性能测试和电化学测试，其中材料包括实施例1制备的椰壳基生物炭负载纳米零价铁的铁碳复合材料、实施例2制备的木质素基生物炭负载纳米零价铁的铁碳复合材料、实施例3制备的椰壳基电容器改性生物炭负载纳米零价铁的铁碳复合材料、和未负载的纳米零价铁，另外设置不添加任何材料的25mg/L的三氯乙烯污水(CK组)做空白对照。
实施例1-3的铁碳复合材料对氯代烃污染物的吸附性能测试和电化学测试，具体步骤如下：
(1)吸附和降解性能测试：首先配制25mg/L的三氯乙烯溶液置于100mL含四氟硅胶垫的钳口顶空瓶中；随后，加入200mg的材料，并在20℃、180rmp的恒温振荡培养箱中进行振荡，每隔一定时间(0h、2h、4h、8h、12h、24h、2d、3d、4d、5d、6d)，取320μL至40mL灌满超纯水的棕色样品瓶中，利用吹扫捕集气相色谱-质谱联用仪测试不同时间下溶液中三氯乙烯的浓度，所得吸附结果如图3所示。此外，利用阴离子色谱仪测试溶液中氯离子的浓度，进而得到三氯乙烯的实际降解率，降解结果如图4所示；
(2)电化学测试：将材料利用电化学阻抗曲线、循环伏安曲线、极化曲线和线性伏安扫描曲线进行电化学测试表征生物炭的电子转移能力，所得结果如图5所示。
由图3-图5所得：
图3、图4、图5中可以看出，实施例1制备的椰壳基生物炭负载纳米零价铁的铁碳复合材料、实施例2制备的木质素基生物炭负载纳米零价铁的铁碳复合材料、实施例3制备的椰壳基电容器改性生物炭负载纳米零价铁的铁碳复合材料，对三氯乙烯的吸附性能和降解性能以及电子转移能力均较好，其中实施例3的椰壳基电容器改性生物炭负载纳米零价铁的铁碳复合材料的各项性能均最好。
对材料进行优选得到椰壳基电容器改性生物炭材料，进行制备缓释型铁碳复合材料，如实施例5-9所示，其中，实施例5-9中所用铁盐溶液为FeSO4·7H2O溶液，生物炭为椰壳基改性电容器生物炭，环糊精聚合物为β-环糊精(mw＝1134)，还原剂为NaBH4，实施例5-9具体制备过程如下所示：
实施例5：缓释型铁碳复合材料的制备
在N2氛围下，将1.5g椰壳基电容器改性生物炭和4.5gβ-环糊精添加到5.907g的0.106mol/L FeSO4·7H2O溶液中，震荡混合2h后，逐滴加入2.411g的0.637mol/LNaBH4，加完后继续搅拌1.0h，经过磁选分离后，用去离子水及乙醇分别洗涤3次并于零下80℃冷冻干燥12h后，可得到铁离子：碳：环糊精的质量比例为2.38:3:9的缓释型铁碳复合材料。
图6为椰壳基电容器改性生物炭负载纳米零价铁的缓释型铁碳复合材料的SEM图；图7为椰壳基电容器改性生物炭负载纳米零价铁的缓释型铁碳复合材料的TEM图；可以看到利用β-环糊精进行包裹后，纳米零价铁表面的粒径增大，并且表面存在凹凸不平的颗粒感，这证明了β-环糊精附着在了纳米零价铁表面，并在表面形成了纳米裂纹，这种纳米裂纹有助于电子突破氧化层的束缚，向外传输电子。
实施例6：缓释型铁碳复合材料的制备
本实施例与实施例5的区别仅在于缓释型铁碳复合材料的原料合成比例的改变：
在N2氛围下，将1g椰壳基电容器改性生物炭和4.5gβ-环糊精添加到2.482g的0.045mol/L FeSO4·7H2O溶液中，震荡混合2h后，逐滴加入1.013g的0.268mol/L NaBH4溶液，加完后继续搅拌1.0h，经过磁选分离后，用去离子水及乙醇分别洗涤3次并于零下80℃冷冻干燥12h后，可得到铁离子：碳：环糊精的质量比例为1:2:9的缓释型铁碳复合材料。
实施例7：缓释型铁碳复合材料的制备
本实施例与实施例5的区别仅在于缓释型铁碳复合材料的原料合成比例的改变
在N2氛围下，将0.5g椰壳基电容器改性生物炭和3gβ-环糊精添加到2.482g的0.045mol/L FeSO4·7H2O溶液中，震荡混合2h后，逐滴加入1.013g的0.268mol/L NaBH4溶液，加完后继续搅拌1.0h，经过磁选分离后，用去离子水及乙醇分别洗涤3次并于零下80℃冷冻干燥12h后，可得到铁离子：碳：环糊精的质量比例为1:1:6的缓释型铁碳复合材料。
实施例8：缓释型铁碳复合材料的制备
本实施例与实施例5的区别仅在于缓释型铁碳复合材料的原料合成比例的改变
在N2氛围下，将1g椰壳基电容器改性生物炭和3gβ-环糊精添加到4.964g的0.089mol/L FeSO4·7H2O溶液，震荡混合2h后，逐滴加入2.026g的0.536mol/L NaBH4溶液，加完后继续搅拌1.0h，经过磁选分离后，用去离子水及乙醇分别洗涤3次并于零下80℃冷冻干燥12h后，可得到铁离子：碳：环糊精的质量比例为2:2:6的缓释型铁碳复合材料。
实施例9：缓释型铁碳复合材料的制备
本实施例与实施例5的区别仅在于缓释型铁碳复合材料的原料合成比例的改变
在N2氛围下，将1g椰壳基电容器改性生物炭和1.5gβ-环糊精添加到2.482g的0.045mol/L FeSO4·7H2O溶液，震荡混合2h后，逐滴加入2.026g的0.536mol/L NaBH4溶液，加完后继续搅拌1.0h，经过磁选分离后，用去离子水及乙醇分别洗涤3次并于零下80℃冷冻干燥12h后，可得到铁离子：碳：环糊精的质量比例为1:2:3的缓释型铁碳复合材料。
对比例1：
与实施例5相比，对比例1在制备材料时未添加环糊精，其具体制备步骤如下所述：
在N2氛围下，将1.5g椰壳基电容器改性生物炭添加到5.907g的0.106mol/LFeSO4·7H2O溶液中，震荡混合2h后，逐滴加入2.411g的0.637mol/LNaBH4，加完后继续搅拌1.0h，经过磁选分离后，用去离子水及乙醇分别洗涤3次并于零下80℃冷冻干燥12h后，可得到铁离子：碳的质量比例为2.38:3的铁碳复合材料。
实施例10：缓释型铁碳复合材料的应用
选择三氯乙烯为特征污染物，进行缓释型铁碳复合材料队氯代烃的吸附和降解试验，其中试验材料分别包括实施例5、实施例6、实施例7、实施例8、实施例9、对比例1制备的缓释型铁碳复合材料。
具体步骤如下：
首先，配制25mg/L的三氯乙烯溶液置于100mL含四氟硅胶垫的钳口顶空瓶中；随后，加入200mg的缓释型铁碳复合材料，并在20℃、180rmp的恒温振荡培养箱中进行振荡。每隔一定时间(0d、1d、2d、4d、8d、12d、16d、20d)后，取6mL至样品瓶中，利用阴离子色谱仪测试溶液中氯离子的浓度，进而得到三氯乙烯的实际降解率，以下为降解结果如表1所示：
表1
实施例5 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 对比例1
降解率 100％ 80％ 86.5％ 94.7％ 89％ 83.3％
由表1、图8、图9可得：实施例5制备的铁盐：碳：环糊精的质量比例为2.38:3:9的缓释型铁碳复合材料的降解效果最好，对溶液中的三氯乙烯达到100％的降解率，其次为实施例8制备的铁盐：碳：环糊精的质量比例为2:2:6的缓释型铁碳复合材料，其降解效果也有94.7％，相对降解效果最差的为实施例6制备的缓释型铁碳复合材料，其铁盐：碳：环糊精的质量比例为1:2:9。
图10为实施例5制备的缓释型铁碳材料降解后的SEM图，图11为对比例1制备的铁碳复合材料降解后的SEM图，从图10、图11可以看出，反应后缓释型铁碳复合材料仍保持高度完整性，而反应后的铁碳复合材料生成了大量的片状氧化铁包覆在了材料表面，进一步证明了本发明的缓释型铁碳复合材料具有优异的缓释降解性能，为地下水氯代烃类污染提供了新型解决办法。
材料老化试验：
(1)试验条件：选择三氯乙烯为特征污染物，以实施例5作为最优比例，进行降解性能测试，试验共分为8组：实验组1-8，在控制单因素变量的前提下，测试铁碳复合材料、缓释型铁碳复合材料在空气中、水中分别老化15d、30d时对溶液中三氯乙烯的降解。
(2)分组：
实验组1：取对比例1制备的铁碳复合材料，于空气中老化15d；
实验组2：取实施例5制备的缓释型铁碳复合材料，于空气中老化15d；
实验组3：取对比例1制备的铁碳复合材料，于空气中老化30d；
实验组4：取实施例5制备的缓释型铁碳复合材料，于空气中老化30d；
实验组5：取对比例1制备的铁碳复合材料，于水中老化15d；
实验组6：取实施例5制备的缓释型铁碳复合材料，于水中老化15d；
实验组7：取对比例1制备的铁碳复合材料，于水中老化30d；
实验组8：取实施例5制备的缓释型铁碳复合材料，于水中老化30d。
(3)试验方法：
首先配制8份25mg/L的三氯乙烯溶液分别置于8个100mL含四氟硅胶垫的钳口顶空瓶中；随后，分别加入200mg实验组1-8的测试材料，并在20℃、180rmp的恒温振荡培养箱中进行振荡。每隔一定时间(0d、1d、2d、4d、8d、12d、16d、20d)后，取320μL至40mL灌满超纯水的棕色样品瓶中，利用吹扫捕集气相色谱-质谱联用仪测试溶液中三氯乙烯的浓度，并取6mL的溶液测试氯离子的含量，得到三氯乙烯的实际降解率，结果如表2所示：
表2
由表2可得，从整体上来看，在相同的老化时间和老化条件下，相同的材料老化时间短的对三氯乙烯的降解率更高，其中空气老化的降解率又高于水中老化的降解率，而从两种材料对比来看，缓释型铁碳复合材料的最终降解率远高于铁碳复合材料。
综合可知，本发明将通过优选生物炭，与铁盐溶液、环糊精、还原剂反应，提高了反应活性，加快氯代烃在材料表面的富集，从而提高纳米零价铁对氯代烃的反应速率，同时还减少副反应的发生，增强电子缓释性能，提高反应活性，实现材料对氯代烃的高效持久脱氯。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种缓释型铁碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
将具有强电子转移能力的生物炭，将其与铁盐溶液A、环糊精、还原剂溶液B通过液相还原法制得缓释型铁碳复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种缓释型铁碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述液相还原法的具体制备步骤如下：
在惰性气氛下，将具有强电子转移能力的生物炭和环糊精置于铁盐溶液A中并充分混合，逐滴加入还原剂溶液B进行反应，经过分离、干燥，可得到缓释型铁碳复合材料。
3.根据权利要求2所述的一种缓释型铁碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述还原剂与所述铁盐溶液A中的铁盐的摩尔比为(3-5)：1，所述具有强电子转移能力的生物炭、所述铁盐溶液A中的铁离子和环糊精的质量比为(1-3):(1-3):(3-9)。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种缓释型铁碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述具有强电子转移能力的生物炭为椰壳基生物炭、木质素基生物炭、椰壳基改性电容器生物炭中的至少一种；所述铁盐为二价铁盐、三价铁盐中的至少一种，所述还原剂溶液B中的还原剂为KBH4、NaBH4中的至少一种；所述环糊精为α-环糊精，β-环糊精，γ-环糊精，以α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的至少一种为单体产生的聚合物中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种缓释型铁碳复合材料的制备方法，其特征在于，筛选所述具有强电子转移能力的生物炭的方法，包括如下具体的步骤：
(1)在惰性气氛下，取系列的生物炭，每次加入一种所述生物炭于铁盐溶液C中并充分混合后，加入还原剂溶液D，加完后继续搅拌0.5-1.0h，经过分离洗涤并在零下50至零下80℃冷冻干燥12小时以上，得到系列的铁碳复合材料；
(2)在含有氯代烃污染的废水中每次加入一种所述铁碳复合材料，并进行吸附和降解性能测试，得到系列的吸附和降解性能测试结果，通过对比系列的吸附和降解性能测试结果，筛选出对氯代烃降解效果好的铁碳复合材料；再对铁碳复合材料进行电化学性能表征，从而筛选出强电子转移能力的生物炭。
6.根据权利要求5所述的一种缓释型铁碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述还原剂溶液D中的还原剂与所述铁盐溶液C中的铁盐的摩尔比为(3-5)：1，所述具有强电子转移能力的生物炭与所述铁盐溶液C中铁离子的质量比为(0.3-3)：1。
7.根据权利要求5所述的一种缓释型铁碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，铁碳复合材料在含有氯代烃污染的废水中的加入量为0.5-4g/L，废水中氯代烃的浓度为5-50mg/L，反应时间为7-20天，反应温度为室温。
8.一种缓释型铁碳复合材料，其特征在于，由权利要求1-7任意一项所述的制备方法制得。
9.一种缓释型铁碳复合材料的应用，其特征在于，将权利要求8所述缓释型铁碳复合材料用于含有氯代烃污染的废水的处理中。
10.根据权利要求9所述的一种缓释型铁碳复合材料的应用，其特征在于，所述缓释型铁碳复合材料在含有氯代烃污染的废水中的投入质量为0.5-5g/L，反应时间为10-30天，反应温度为室温，反应时废水pH为6-8，含有氯代烃污染的废水中氯代烃的初始浓度为5-50mg/L。
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