含锌多元金属氧化物/碳纳米管复合物及其制备方法和应用

摘要

本发明提供了一种含锌多元金属氧化物/碳纳米管复合物及其制备方法和应用。该复合物的制备是根据层状双金属氢氧化物具有结构可设计性和层板组成可调变性的特点，在层板引入Mg2+、Zn2+、Al3+离子，通过与表面修饰的碳纳米管原位复合得到层状双金属氢氧化物/碳纳米管杂化复合物，经过高温焙烧得到分散性好、比表面积大的含锌多元金属氧化物/碳纳米管复合材料。该复合材料对有机染料分子表现出了良好的吸附性能，吸附量可达220～350mg/g。本发明的制备方法简单、无环境污染，适合工业化过程。

主权项

一种含锌多元金属氧化物/碳纳米管复合物的制备方法，具体步骤如下：A.将可溶性锌盐、镁盐、铝盐溶入去离子水中配制混合盐溶液，其中Zn2+的摩尔浓度为0.20～0.90mol/L，Mg2+的摩尔浓度为0～0.10mol/L，Al3+的摩尔浓度为0.04～0.20mol/L，M2+与M3+的摩尔比为1～5，所述M3+是Al3+，M2+是Zn2+或Zn2++Mg2+；混合盐溶液中酸根离子为NO3‑、Cl‑或SO42‑中的1～2种；将氢氧化钠和碳酸钠溶于去离子水中配制混合碱溶液，其中氢氧化钠摩尔浓度为0.32～1.2mol/L，碳酸钠摩尔浓度为0.10～0.60mol/L；B.将酸修饰过的碳纳米管与步骤A中配制的混合盐溶液混合，其中碳纳米管质量与混合盐溶液体积比例为0.50～1.50∶100，超声分散20‑30min，用步骤A的混合碱溶液调节pH＝9‑11，再超声分散20‑30min，升温至40‑80℃，使其晶化3‑12小时，抽滤，用去离子水洗涤至中性，将滤饼在60～80℃烘箱中干燥6‑24小时即可得到层状双金属氢氧化物/碳纳米管复合物前体；C.将步骤B制备得到的复合前体置于管式气氛炉中，在氮气条件下，以5～10℃/min的速率升温至300～700℃，保温3‑5h，然后自然冷却至室温，得到含锌多元金属氧化物/碳纳米管复合物。