[发明专利]磁性层状双氢氧化物的制备方法、磁性层状双氢氧化物及其应用

权利要求书

1.一种磁性层状双氢氧化物的制备方法，其特征在于，通过热解-水化重构的方式制备成甜菜碱插层的层状双氢氧化物，然后与四氧化三铁粉末复合制备成甜菜碱插层的磁性层状双氢氧化物。

2.如权利要求1所述的磁性层状双氢氧化物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：制备碳酸根插层的层状双氢氧化物；

S2：所述层状双氢氧化物热解得到双金属氧化物；

S3：将所述双金属氧化物加入含甜菜碱单体的溶液中在氮气氛围下进行水化重构，老化后加入四氧化三铁粉末得到甜菜碱插层的磁性层状双氢氧化物。

3.如权利要求2所述的磁性层状双氢氧化物的制备方法，其特征在于，备碳酸根插层的层状双氢氧化物包括如下步骤：

S11：二价金属阳离子和三价金属阳离子的组成第一混合溶液以及1-2mol/L的NaOH和1-1.5mol/L的Na₂CO₃组成的第二混合溶液被逐滴同时加入到pH＝9.5-10.5的去离子水中，持续搅拌至少1小时，得到第三混合溶液，所述第一混合溶液中所述二价金属阳离子和所述三价金属阳离子的浓度之和为1mol/L；

S12：将所述第三混合溶液在70-80℃老化24小时，得到碳酸根插层的层状双氢氧化物；

S13：用脱气去离子水对所述碳酸根插层的层状双氢氧化物洗涤、离心至洗涤液的电导率小于1000μs/cm；

S14：离心脱水后的所述碳酸根插层的层状双氢氧化物在在70-80℃条件下烘干至恒重，并研磨粉碎过0.149-0.45mm筛，得到最终的碳酸根插层的层状双氢氧化物。

4.如权利要求3所述的磁性层状双氢氧化物的制备方法，其特征在于，所述二价金属阳离子是Mg²⁺或者Ca²⁺；所述三价金属阳离子是Al³⁺或者Fe³⁺。

5.如权利要求3所述的磁性层状双氢氧化物的制备方法，其特征在于，所述二价金属阳离子的浓度是所述三价金属阳离子的3-5倍。

6.如权利要求2所述的磁性层状双氢氧化物的制备方法，其特征在于，将所述碳酸根插层的层状双氢氧化物在450-500℃的马弗炉中处理2-4小时，冷却后得到所述双金属氧化物。

7.如权利要求2所述的磁性层状双氢氧化物的制备方法，其特征在于，得到甜菜碱插层的磁性层状双氢氧化物的方法包括如下步骤：

S31：所述双金属氧化物0.5-1g放入含有50-100ml 0.1-0.2mol/L甜菜碱的溶液中并搅拌均匀，在氮气氛围和70-80℃条件下，充分反应2-3天，得到第一反应溶液；

S32：将0.05-0.1g的四氧化三铁粉末加入到所述第一反应溶液中，在氮气氛围下搅拌均匀，得到所述磁性层状双氢氧化物；

S33：用脱气去离子水和无水乙醇依次对所述磁性层状双氢氧化物洗涤和离心；

S34：将离心脱乙醇后的所述磁性层状双氢氧化物在70-80℃下烘干至恒重，并研磨粉碎，过0.149-0.45mm的筛，即得到所述甜菜碱插层的磁性层状双氢氧化物材料。

8.一种层状双氢氧化物，其特征在于，是采用权利要求1-7任一所述的方法制备的含有巯基的有机硫功能单体为层间阴离子的有机硫功能单体插层的层状双氢氧化物。

9.一种层状双氢氧化物的应用，其特征在于，包括采用如权利要求8所述的层状双氢氧化物在水体或土壤污染修复治理中同时去除阴、阳离子形态重金属的应用。

10.如权利要求9所述的层状双氢氧化物的应用，其特征在于，所述阴、阳离子形态重金属包括Cr₂O₇^2-和Cu²⁺。