本发明属于河道底泥中重金属污染治理技术领域，特别涉及一种基于凹凸棒土的用于固定河道底泥中锰的固化材料。
背景技术：
当重金属进入水体后，可通过离子交换、吸附、絮凝、共沉淀等作用，最终绝大部分进入河道底泥中，并在底泥中不断积累。底泥中重金属的不断富集对水体中鱼类、底栖软体动物等造成危害，破坏河流水栖生态。当水体氧化还原条件、盐度、ph、天然或合成络合剂使用量等发生变化时，底泥中的部分重金属可通过扩散、解吸、溶解、氧化还原、络合等作用，以及在物理、生物等因素的影响下，会脱离底泥而转化为溶解状态释放于水体中，对水体造成二次污染。因此，开展污染底泥重金属治理治理方面的研究，显得十分重要。
目前针对重金属污染底泥的主要治理修复方法分为原位修复法和异位修复法。原位修复技术是底泥不疏浚而直接采用固化或生物降解等手段来消除底泥的重金属污染行为。异位处理技术则是将底泥疏浚后再处理，消除其对水体的危害。具体的方法有：疏浚、掩蔽法、淋洗法、稳定化法、电动修复法、微生物修复、植物修复等。其中底泥重金属稳定化技术是指在底泥中加入特殊材料，通过物理或化学反应改变重金属的赋存形态，使得重金属的稳定性显著提高，从而减少在底泥后续处理中二次污染风险的处理技术，因其操作简单，见效快，异位原位均可使用，效果好等优势受到广泛使用，是重金属污染底泥安全处置的重要方法。但是，对于不同重金属何种稳定剂效果更显著，其研究较少。特别是目前还缺少用于固化污染底泥中锰的廉价、高效的固化材料，因此，开发基于凹凸棒土的用于固定河道底泥中锰的固化材料对河道底泥中重金属污染治理具有重要意义。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种基于凹凸棒土的用于固定河道底泥中锰的固化材料，其制备方法的具体步骤如下：
(1)将31.64g凹凸棒土加入到250ml质量百分比浓度为16％的硝酸溶液中，在1000r/min条件下搅拌50分钟，过滤除去液体，经500ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置35分钟，得到物质a0；
(2)将4.9克4-3-氟苯基-3-氨基硫脲加入到900ml无水乙醇中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量5份，得到混合液g1、混合液g2、混合液g3、混合液g4、混合液g5；
(3)将5.9克2-溴甲基-四氢吡喃和5.7克3-苯基异喹啉加入到150ml无水乙醇中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量5份，得到混合液h1、混合液h2、混合液h3、混合液h4、混合液h5；
(4)将混合液h1和8.4克己基甲基二氯硅烷加入到混合液g1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液j1；
(5)将物质a0加入到混合液j1中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质a1，将物质a1在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质a2；
(6)将混合液h2和8.0克己基甲基二氯硅烷加入到混合液g2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液j2；
(7)将物质a2加入到混合液j2中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质a3，物质a3在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质a4；
(8)将混合液h3和7.6克己基甲基二氯硅烷加入到混合液g3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液j3；
(9)将物质a4加入到混合液j3中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质a5，物质a5在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质a6；
(10)将混合液h4和7.2克己基甲基二氯硅烷加入到混合液g4中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液j4；
(11)将物质a6加入到混合液j4中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质a7，物质a7在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质a8；
(12)将混合液h5和6.8克己基甲基二氯硅烷加入到混合液g5中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液j5；
(13)将物质a8加入到混合液j5中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质a9，物质a9在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质a；
(14)将4.28克nbcl4和5.11克alcl3加入到800ml去离子水中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量5份，得到混合液k1、混合液k2、混合液k3、混合液k4、混合液k5；
(15)将140ml摩尔浓度为0.44mol/l的co(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.68mol/l的mg(no3)2溶液加入到混合液k1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l1，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l1的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m1；
(16)将物质a加入到混合液m1中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质b1，物质b1经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质b2；
(17)将140ml摩尔浓度为0.49mol/l的co(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.58mol/l的mg(no3)2溶液加入到混合液k2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l2，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l2的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m2；
(18)将物质b2加入到混合液m2中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质b3，物质b3经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质b4；
(19)将140ml摩尔浓度为0.54mol/l的co(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.48mol/l的mg(no3)2溶液加入到混合液k3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l3，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l3的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m3；
(20)将物质b4加入到混合液m3中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质b5，物质b5经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质b6；
(21)将140ml摩尔浓度为0.59mol/l的co(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.38mol/l的mg(no3)2溶液加入到混合液k4中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l4，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l4的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m4；
(22)将物质b6加入到混合液m4中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质b7，物质b7经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质b8；
(23)将140ml摩尔浓度为0.64mol/l的co(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.28mol/l的mg(no3)2溶液加入到混合液k5中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l5，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l4的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m5；
(24)将物质b8加入到混合液m5中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质b9，物质b9经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质b；
(25)将14.7克1,3-二异丙基-2-硫脲在1000r/min搅拌条件下加入到500ml无水乙醇中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量5份，得到混合液n1、混合液n2、混合液n3、混合液n4、混合液n5；
(26)将4.4克三氯-2-碳硅烷和3.5克甲磺酰乙酮加入到混合液n1中，在1000r/min条件下搅拌6分钟，得到混合液o1；
(27)将物质b加入到混合液o1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，然后置于马弗炉中在205℃条件下反应80分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质c1，物质c1经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质c2；
(28)将4.6克三氯-2-碳硅烷和3.7克甲磺酰乙酮加入到混合液n2中，在1000r/min条件下搅拌6分钟，得到混合液o2；
(29)将物质c2加入到混合液o2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，然后置于马弗炉中在205℃条件下反应80分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质c3，物质c3经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质c4；
(30)将4.8克三氯-2-碳硅烷和3.9克甲磺酰乙酮加入到混合液n3中，在1000r/min条件下搅拌6分钟，得到混合液o3；
(31)将物质c4加入到混合液o3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，然后置于马弗炉中在205℃条件下反应80分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质c5，物质c5经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质c6；
(32)将5.0克三氯-2-碳硅烷和4.1克甲磺酰乙酮加入到混合液n4中，在1000r/min条件下搅拌6分钟，得到混合液o4；
(33)将物质c6加入到混合液o4中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，然后置于马弗炉中在205℃条件下反应80分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质c7，物质c7经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质c8；
(34)将5.2克三氯-2-碳硅烷和4.3克甲磺酰乙酮加入到混合液n5中，在1000r/min条件下搅拌6分钟，得到混合液o5；
(35)将物质c8加入到混合液o5中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，然后置于马弗炉中在205℃条件下反应80分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质c9，物质c9经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质c；
(36)将12.4克烯丙基硫脲在1000r/min搅拌条件下加入到500ml无水乙醇中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量4份，得到混合液p1、混合液p2、混合液p3、混合液p4；
(37)将2.6克3-苯基噻吩和3.9克咪唑并[1,2-b]哒嗪-2-甲酸加入到混合液p1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液q1；
(38)将物质c加入到混合液q1中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质d1，物质d1经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质d2；
(39)将2.9克3-苯基噻吩和3.3克咪唑并[1,2-b]哒嗪-2-甲酸加入到混合液p2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液q2；
(40)将物质d2加入到混合液q2中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质d3，物质d3经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质d4；
(41)将3.2克3-苯基噻吩和3.0克咪唑并[1,2-b]哒嗪-2-甲酸加入到混合液p3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液q3；
(42)将物质d4加入到混合液q3中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质d5，物质d5经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质d6；
(43)将3.5克3-苯基噻吩和2.7克咪唑并[1,2-b]哒嗪-2-甲酸加入到混合液p4中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液q4；
(44)将物质d6加入到混合液q4中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质d7，物质d7经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到的物质即为基于凹凸棒土的用于固定河道底泥中锰的固化材料。
本发明的有益效果是，制得的基于凹凸棒土的用于固定河道底泥中锰的固化材料具有环境友好、对锰吸附效率高等特点。
具体实施方式
本发明提供了一种基于凹凸棒土的用于固定河道底泥中锰的固化材料，下面通过一个实例来说明其实施过程。
实施例1.
(1)将31.64g凹凸棒土加入到250ml质量百分比浓度为16％的硝酸溶液中，在1000r/min条件下搅拌50分钟，过滤除去液体，经500ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置35分钟，得到物质a0；
(2)将4.9克4-3-氟苯基-3-氨基硫脲加入到900ml无水乙醇中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量5份，得到混合液g1、混合液g2、混合液g3、混合液g4、混合液g5；
(3)将5.9克2-溴甲基-四氢吡喃和5.7克3-苯基异喹啉加入到150ml无水乙醇中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量5份，得到混合液h1、混合液h2、混合液h3、混合液h4、混合液h5；
(4)将混合液h1和8.4克己基甲基二氯硅烷加入到混合液g1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液j1；
(5)将物质a0加入到混合液j1中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质a1，将物质a1在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质a2；
(6)将混合液h2和8.0克己基甲基二氯硅烷加入到混合液g2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液j2；
(7)将物质a2加入到混合液j2中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质a3，物质a3在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质a4；
(8)将混合液h3和7.6克己基甲基二氯硅烷加入到混合液g3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液j3；
(9)将物质a4加入到混合液j3中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质a5，物质a5在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质a6；
(10)将混合液h4和7.2克己基甲基二氯硅烷加入到混合液g4中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液j4；
(11)将物质a6加入到混合液j4中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质a7，物质a7在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质a8；
(12)将混合液h5和6.8克己基甲基二氯硅烷加入到混合液g5中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液j5；
(13)将物质a8加入到混合液j5中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质a9，物质a9在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质a；
(14)将4.28克nbcl4和5.11克alcl3加入到800ml去离子水中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量5份，得到混合液k1、混合液k2、混合液k3、混合液k4、混合液k5；
(15)将140ml摩尔浓度为0.44mol/l的co(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.68mol/l的mg(no3)2溶液加入到混合液k1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l1，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l1的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m1；
(16)将物质a加入到混合液m1中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质b1，物质b1经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质b2；
(17)将140ml摩尔浓度为0.49mol/l的co(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.58mol/l的mg(no3)2溶液加入到混合液k2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l2，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l2的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m2；
(18)将物质b2加入到混合液m2中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质b3，物质b3经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质b4；
(19)将140ml摩尔浓度为0.54mol/l的co(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.48mol/l的mg(no3)2溶液加入到混合液k3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l3，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l3的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m3；
(20)将物质b4加入到混合液m3中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质b5，物质b5经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质b6；
(21)将140ml摩尔浓度为0.59mol/l的co(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.38mol/l的mg(no3)2溶液加入到混合液k4中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l4，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l4的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m4；
(22)将物质b6加入到混合液m4中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质b7，物质b7经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质b8；
(23)将140ml摩尔浓度为0.64mol/l的co(no3)2溶液和60ml摩尔浓度为0.28mol/l的mg(no3)2溶液加入到混合液k5中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液l5，用摩尔浓度为0.01mol/l的盐酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液将混合液l4的ph值调至6.8～7.2，得到混合液m5；
(24)将物质b8加入到混合液m5中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质b9，物质b9经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质b；
(25)将14.7克1,3-二异丙基-2-硫脲在1000r/min搅拌条件下加入到500ml无水乙醇中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量5份，得到混合液n1、混合液n2、混合液n3、混合液n4、混合液n5；
(26)将4.4克三氯-2-碳硅烷和3.5克甲磺酰乙酮加入到混合液n1中，在1000r/min条件下搅拌6分钟，得到混合液o1；
(27)将物质b加入到混合液o1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，然后置于马弗炉中在205℃条件下反应80分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质c1，物质c1经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质c2；
(28)将4.6克三氯-2-碳硅烷和3.7克甲磺酰乙酮加入到混合液n2中，在1000r/min条件下搅拌6分钟，得到混合液o2；
(29)将物质c2加入到混合液o2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，然后置于马弗炉中在205℃条件下反应80分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质c3，物质c3经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质c4；
(30)将4.8克三氯-2-碳硅烷和3.9克甲磺酰乙酮加入到混合液n3中，在1000r/min条件下搅拌6分钟，得到混合液o3；
(31)将物质c4加入到混合液o3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，然后置于马弗炉中在205℃条件下反应80分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质c5，物质c5经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质c6；
(32)将5.0克三氯-2-碳硅烷和4.1克甲磺酰乙酮加入到混合液n4中，在1000r/min条件下搅拌6分钟，得到混合液o4；
(33)将物质c6加入到混合液o4中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，然后置于马弗炉中在205℃条件下反应80分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质c7，物质c7经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质c8；
(34)将5.2克三氯-2-碳硅烷和4.3克甲磺酰乙酮加入到混合液n5中，在1000r/min条件下搅拌6分钟，得到混合液o5；
(35)将物质c8加入到混合液o5中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，然后置于马弗炉中在205℃条件下反应80分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质c9，物质c9经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质c；
(36)将12.4克烯丙基硫脲在1000r/min搅拌条件下加入到500ml无水乙醇中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量4份，得到混合液p1、混合液p2、混合液p3、混合液p4；
(37)将2.6克3-苯基噻吩和3.9克咪唑并[1,2-b]哒嗪-2-甲酸加入到混合液p1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液q1；
(38)将物质c加入到混合液q1中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质d1，物质d1经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质d2；
(39)将2.9克3-苯基噻吩和3.3克咪唑并[1,2-b]哒嗪-2-甲酸加入到混合液p2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液q2；
(40)将物质d2加入到混合液q2中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质d3，物质d3经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质d4；
(41)将3.2克3-苯基噻吩和3.0克咪唑并[1,2-b]哒嗪-2-甲酸加入到混合液p3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液q3；
(42)将物质d4加入到混合液q3中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质d5，物质d5经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到物质d6；
(43)将3.5克3-苯基噻吩和2.7克咪唑并[1,2-b]哒嗪-2-甲酸加入到混合液p4中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液q4；
(44)将物质d6加入到混合液q4中，在温度为35℃的摇床中摇动10分钟，过滤除去液体得到物质d7，物质d7经200ml去离子水洗涤后在105℃的干燥箱中放置65分钟，得到的物质即为基于凹凸棒土的用于固定河道底泥中锰的固化材料。
下面是运用本发明方法制得的基于凹凸棒土的用于固定河道底泥中锰的固化材料对含有锰的污染底泥进行了稳定化试验，进一步说明本发明。
将本发明方法制得的固化材料对含有锰的污染底泥进行稳定化，结果表明：向100克锰污染底泥中加入5.0g运用本发明方法制得的固化材料后，底泥中锰的稳定化率为82.9％。