[发明专利]生物质炭/铜镁铝三元金属氢氧化物除氮磷材料制备方法

权利要求书

1.一种生物质炭/铜镁铝三元金属氢氧化物除氮磷材料，其特征在于，所述生物质炭/铜镁铝三元金属氢氧化物除氮磷材料由生物质炭、铜镁铝三金属氢氧化物构成；所述生物质炭是以生物质为原材料炭化后形成；铜镁铝三金属氢氧化物为纳米级二维片状三元金属类水滑石氢氧化物，片状厚度为10nm～50nm，铜镁铝摩尔比为0.5～1.5：2.5～1.5：1。

2.如权利要求1所述的生物质炭/铜镁铝三元金属氢氧化物除氮磷材料，其特征在于，所述生物质炭前驱体为竹子、藻类以及秸秆的一种，所述生物质炭片状厚度为50nm～1μm。

3.如权利要求1所述的生物质炭/铜镁铝三元金属氢氧化物除氮磷材料，其特征在于，所述铜镁铝三元金属氢氧化物由二价金属离子、三价金属离子以及层间阴离子和水分子组成，可用[M_x²⁺N_3-x²⁺M³⁺(OH)₂]^x+(A^n-)_x/n·mH₂O表示，其中M²⁺表示Cu²⁺，N²⁺表示Mg²⁺，M³⁺表示Al³⁺，A^n-表示NO₃^-和CO₃^2-。

4.一种如权利要求1所述生物质炭/铜镁铝三元金属氢氧化物除氮磷材料的制备方法，其特征在于，所述生物质炭/铜镁铝三元金属氢氧化物除氮磷材料的制备方法包括：

步骤一，将生物质用去离子水清洗5～10次，在60～80℃烘箱内干燥5h，将烘干后的生物质置于管式炉内以2～10℃/min的升温速率升至400～800℃，在氮气保护下煅烧2～6h，自然冷却后得生物质炭；

步骤二，称取25～100mg生物质炭溶于100mL水中，超声20min得到均匀的生物质碳浆，然后将0～0.4g的表面活性剂溶解在上述悬浮液中，继续超声5min得溶液A；

步骤三，按一定比例配制100mL碱性混合溶液B，在磁力搅拌条件下一滴滴的加入到溶液A中直到pH为9.5～10.5且维持10min；

步骤四，按一定摩尔比配制100mL含铜盐、镁盐和铝盐的混合溶液C，在磁力搅拌条件下用恒压漏斗将溶液C以2滴/s的速度和混合溶液B慢慢加入到溶液A中且保持pH稳定在9.5～10.5；

步骤五，将所得混合溶液放置于65～80℃的烘箱内水热24～48h后利用离心得到沉淀物，再经去离子水清洗3～5次后冷冻干燥得到生物质炭/铜镁铝三元金属氢氧化物材料。

5.如权利要求4所述的生物质炭/铜镁铝三元金属氢氧化物除氮磷材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的生物质为竹子、浒苔以及玉米秸秆中的一种，优选浒苔生物质，步骤二中所述的表面活性剂为苯磺酸、柠檬酸、十八烷基硫酸钠中的一种；步骤三中所述的碱性混合溶液B为碳酸钠、碳酸钾一种和氢氧化钠、氢氧化钾一种的混合溶液，步骤三中所述的一定比例为[OH^-]/[CO₃^2-]＝3.2，[CO₃^2-]/[Al³⁺]＝2，步骤四中所述的一定摩尔比为铜：镁：铝＝0.5～1.5：2.5～1.5：1，步骤四中所述的铜盐为硝酸铜、氯化铜、硫酸铜中的一种，步骤四中所述的镁盐为硝酸镁、氯化镁中的一种，步骤d)中所述的铝盐为氯化铝、硝酸铝、硫酸铝中的一种。