[发明专利]功能化二氧化硅改性除氟材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种功能化二氧化硅改性除氟材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将酸化后的介孔二氧化硅纳米粒子与壳寡糖在酸性水溶液中于20-30℃下反应，反应完全后得到壳寡糖修饰的介孔二氧化硅纳米粒子；

(2)将所述壳寡糖修饰的介孔二氧化硅纳米粒子与二元羧酸在酸性水溶液中于20-30℃下反应后再与金属化合物于60-100℃下进行螯合反应，反应完全后在碱性溶液中处理，以使得介孔二氧化硅纳米粒子表面生成金属氢氧化物，得到所述功能化二氧化硅改性除氟材料；其中，所述二元羧酸的分子式为HOOC-(CH₂)_n-COOH，其中n＝1-6，所述金属化合物包括金属氧化物和/或金属盐；

在步骤(1)中，所述壳寡糖的聚合度为2-10，介孔二氧化硅纳米粒子与壳寡糖的质量比为1-5:1-5；

在步骤(2)中，所述壳寡糖修饰的介孔二氧化硅纳米粒子与二元羧酸的质量比为2-5:1-2，所述二元羧酸和金属化合物的摩尔比为1-5:1-5。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述介孔二氧化硅纳米粒子的粒径为35-200目。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述金属化合物包括含La(III)、Ce(IV)、Y(III)和Zr(IV)元素中一种或几种的化合物。

4.一种权利要求1-3中任一项所述的制备方法所制备的功能化二氧化硅改性除氟材料，其特征在于：包括介孔二氧化硅纳米粒子，所述介孔二氧化硅纳米粒子表面修饰有壳寡糖，所述壳寡糖通过化学键连接二元羧酸，所述二元羧酸螯合有金属氢氧化物。

5.权利要求4所述的功能化二氧化硅改性除氟材料作为除氟材料的应用，所述除氟材料用于去除水中的氟离子。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述除氟材料在酸性条件下去除所述氟离子。