[发明专利]一种碳纤维@MAl水滑石复合薄膜的一步溶剂热法制备及其应用

权利要求书

1.一种碳纤维@MAl水滑石复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将碳纸清洗、干燥后备用；

(2)称取二价金属盐、Al₂(SO₄)₃·18H₂O和尿素，并将其溶于醇和水的混合溶液中，其中，二价金属盐为镁盐、镍盐、钴盐或锌盐，尿素和的物质的量的比为8：1，二价金属离子和三价金属离子的物质的量的比为2～4：1；将所得溶液搅拌均匀后转入水热反应釜中，并将步骤(1)处理后的碳纸放入溶液中；

将水热反应釜密闭之后进行水热反应，反应完全后自然冷却至室温，用水冲洗碳纸至其表面上无白色固体，然后干燥，得到所述碳纤维@MAl水滑石复合薄膜，M＝Mg、Ni、Co或Zn。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维@MAl水滑石复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，碳纸依次在丙酮、乙醇、水中超声，然后干燥。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维@MAl水滑石复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述二价金属盐的物质的量：醇和水的混合溶液体积＝0.00018-0.0036mol/50mL。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维@MAl水滑石复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述醇包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇中的任意一种；步骤(2)中所述醇和水的混合溶液中醇所占的体积比为10-60％。

5.根据权利要求1所述的一种碳纤维@MAl水滑石复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述二价金属盐包括硫酸镁、氯化镁、硝酸镁、硫酸锌、氯化锌、硝酸锌、硫酸钴、氯化钴、硝酸钴、硫酸镍、氯化镍、硝酸镍中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种碳纤维@MAl水滑石复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述水热反应的温度为90～150℃，水热反应的时间为10～24h。

7.根据权利要求1所述的一种碳纤维@MAl水滑石复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述碳纤维@MAl水滑石复合薄膜为碳纤维@MgAl水滑石复合薄膜，制备步骤如下：

(1)将碳纸清洗、干燥后备用；

(2)称取镁盐、Al₂(SO₄)₃·18H₂O和尿素，并将其溶于甲醇和水的混合溶液中，其中，尿素和的物质的量的比为8：1，二价金属离子和三价金属离子Al³⁺的物质的量的比为3：1，甲醇和水的混合溶液中甲醇所占的体积比为60％；将所得溶液搅拌均匀后转入水热反应釜中，并将步骤(1)处理后的碳纸放入溶液中；将水热反应釜密闭之后于110℃进行水热反应12h，反应完全后自然冷却至室温，用水冲洗碳纸至其表面上无白色固体，然后干燥，得到所述碳纤维@MgAl水滑石复合薄膜。

8.一种由权利要求1-7任一项所述方法制得的碳纤维@MAl水滑石复合薄膜，其中M＝Mg、Ni、Co或Zn。

9.权利要求8所述碳纤维@MAl水滑石复合薄膜用于吸附水溶液中的重金属离子的用途。

10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于，所述重金属离子指的是Pb(Ⅱ)。