[发明专利]一种偕胺肟化磁性MXene基复合材料的制备及在铀酰吸附中的应用

权利要求书

1.一种偕胺肟化磁性MXene基复合材料的制备方法，其包括以下步骤：

（1）羟基化MXene的制备：将Ti₃AlC₂缓慢加入到LiF的HCl溶液中，加热至30~35℃，磁力搅拌20~25h去除中间铝层，用去离子水和乙醇洗涤产物，然后超声后离心，收集上清液并冷冻干燥得到MXene纳米片；将MXene纳米片加入NaOH溶液中，N₂气氛下室温反应20~25h，得到羟基化的MXene纳米片M-OH；

（2）磁性MXene基复合材料的制备：将壳聚糖用乙酸溶解得到壳聚糖溶液，然后在N₂气氛中，将壳聚糖溶液、M-OH、FeCl₃·5H₂O，FeCl₂·4H₂O混合，加热至75~85℃并快速磁力搅拌1~2h，然后向混合物中加入NaOH溶液，继续搅拌25~35min，冷却至室温后，用水和甲醇洗涤，冷冻干燥，得到磁性MXene基复合材料M-OH/CS/Fe₃O₄；

（3）腈基化磁性MXene基复合材料的制备：N₂气氛下，将丙烯腈、K₂S₂O₈和NaHSO₃逐滴加入M-OH/CS/Fe₃O₄中，加热至55~65℃，反应10~15h，反应结束后加入NaOH溶液终止接枝共聚，并加入无水乙醇作为脱乳剂；将产物用乙醇和水洗涤，然后冷冻干燥，所得物质用DMF纯化，并用DMF洗涤，冷冻干燥，得到腈基化磁性MXene基复合材料M-OH/CS/Fe₃O₄-CN；

（4）偕胺肟功能化磁性MXene基复合材料的制备：首先将步骤（3）中制备的M-OH/CS/Fe₃O₄在甲醇中溶胀2~4h，然后加入水和盐酸羟胺溶液，并用氢氧化钠调节pH值为8~10，将混合物加热至65~75℃，反应10~15h，然后用乙醇和水洗涤，并使产品冷冻干燥得到偕胺肟功能化磁性MXene基复合材料M-OH/CS/Fe₃O₄-AO。

2.根据权利要求1所述的一种偕胺肟化磁性MXene基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，Ti₃AlC₂与LiF的质量比为1:1~1:2；MXene纳米片与NaOH的质量比为1:4~1:5。

3.根据权利要求1所述的一种偕胺肟化磁性MXene基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述HCl溶液的浓度为5~9 mol·L^-1；所述NaOH的浓度为50~100mol·L^-1。

4.根据权利要求1所述的一种偕胺肟化磁性MXene基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述超声功率为600-800W，离心的转速为3000~5000 r/min。

5.根据权利要求1所述的一种偕胺肟化磁性MXene基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述壳聚糖、M-OH、FeCl₃·5H₂O、FeCl₂·4H₂O的质量比为1:1:0.1:0.05~1:2:0.2:0.1。

6.根据权利要求1所述的一种偕胺肟化磁性MXene基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述乙酸的质量浓度为2%；NaOH溶液的质量浓度为25~30%。