一种含钛纤维素/LDHs纳米复合材料及其制备方法和应用

摘要

一种含钛纤维素/LDHs纳米复合材料及其制备方法和应用，本发明属于水滑石纳米复合材料及其制备方法和应用。本发明是要解决现有的层状双氢氧化物用于废水处理时降解率低的技术问题。本发明的一种含钛纤维素/LDHs纳米复合材料是在层状双氢氧化物层间插层组装上羧甲基纤维素离子，并用Ti4+部分取代层板上的Mg2+。方法：制备Mg2+、Ti4+与Al3+的混合盐溶液；再将NaOH加入到羧甲基纤维素钠的饱和溶液中得到混合碱溶液；将混合盐溶液和混合碱溶液同时滴入三口瓶中，滴完继续反应1h～1.5h，然后微波晶化，再经过滤、洗涤、干燥、研磨后得到含钛纤维素/LDHs纳米复合材料。该材料可作为吸附剂用于污水处理中。

主权项

一种含钛纤维素/LDHs纳米复合材料，其特征在于含钛纤维素/LDHs纳米复合材料是在层状双氢氧化物Mg6Al2(OH)16CO3·4.48H2O的层间插层组装上羧甲基纤维素离子，并用Ti4+部分取代层板上的Mg2+，其中Mg2+与Ti4+物质的量之和与Al3+的物质的量的比为4：1，且Mg2+与Ti4+的摩尔比为（4~7）：1；钛纤维素/LDHs纳米复合材料的制备方法按以下步骤进行：一、按Mg2+与Ti4+物质的量之和与Al3+的物质的量的比为4：1且Mg2+与Ti4+的摩尔比为（4~7）：1称取Mg(NO3)2、Ti(SO4)2和Al(NO3)3并加入水中，使Mg(NO3)2的浓度为0.6moL/L~0.7moL/L，混合均匀，得到混合盐溶液；二、以N‑甲基吗啉为溶剂，将羧甲基纤维素钠加入N‑甲基吗啉中，制成羧甲基纤维素钠的饱和溶液，然后再按NaOH的浓度为1.0mol·L‑1~1.2mol·L‑1将NaOH加入到羧甲基纤维素钠的饱和溶液中，混合均匀，得到混合碱溶液；三、将步骤一制备的混合盐溶液和步骤二制备的混合碱溶液分别加入到两个恒压滴液漏斗中，再将两个恒压滴液漏斗安装在一个三口瓶上，然后将三口瓶固定在集热式磁力搅拌器中，调节导热介质的温度为75℃~85℃；四、在磁力搅拌条件下，开启两个恒压滴液漏斗下部活塞使混合盐溶液和混合碱溶液同时滴入三口瓶中，控制滴速使三口瓶中混合液的pH保持在8~9，滴加结束，继续在75℃~85℃的条件下反应1h~1.5h，然后再微波晶化15min~20min，得到固液混合物；五、将步骤四得到的固液混合物过滤，将固相物洗涤至中性，然后在温度为90℃~100℃的条件下干燥4h~8h，研磨后得到含钛纤维素/LDHs纳米复合材料。