[发明专利]一种过硫酸根插层层状复合金属氢氧化物的制备与应用

权利要求书

1.一种过硫酸根插层层状复合金属氢氧化物的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下几个步骤：

(1)将Cu²⁺盐、Mg²⁺盐和Fe³⁺盐溶于去离子水中，配置成第一溶液；将NaOH和Na₂CO₃混合并溶于去离子水中得到第二溶液；将S₂O₈^2-盐溶于去离子水中，配置成第三溶液；

(2)将第一溶液和第二溶液按Mg²⁺、Fe³⁺和Cu²⁺的物质的量之和与第二溶液中的NaOH的物质的量之比为1：(2～4)进行混合，搅拌得到浆液，陈化后固液分离，并将固体沉淀物清洗至中性，烘干并煅烧，得到煅烧产物；

(3)将煅烧产物加入至第三溶液中，反应后进行固液分离，得到的固体进行清洗及干燥，即得所述过硫酸根插层层状复合金属氢氧化物。

2.根据权利要求1所述的一种过硫酸根插层层状复合金属氢氧化物的制备方法，其特征在于，所述的Cu²⁺盐为铜的硝酸盐或盐酸盐，所述Mg²⁺盐为镁的硝酸盐或盐酸盐，所述Fe³⁺盐为铁的硝酸盐或盐酸盐，所述第一溶液中，Cu²⁺、Mg²⁺的总浓度为300～900mmol·L^-1，Cu²⁺与Mg²⁺的物质的量比例为0.25:1，Cu²⁺、Mg²⁺总浓度与Fe³⁺的浓度比例为3:1。

3.根据权利要求1所述的一种过硫酸根插层层状复合金属氢氧化物的制备方法，其特征在于，所述第二溶液中，NaOH浓度为800～4800mmol·L^-1，Na₂CO₃浓度与NaOH浓度的比例为0.25:1。

4.根据权利要求1所述的一种过硫酸根插层层状复合金属氢氧化物的制备方法，其特征在于，所述S₂O₈^2-盐为K₂S₂O₈或Na₂S₂O₈，所述S₂O₈^2-盐中S₂O₈^2-的浓度为50～200mmol·L^-1。

5.根据权利要求1所述的一种过硫酸根插层层状复合金属氢氧化物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述搅拌过程中保持溶液pH为9～11。

6.根据权利要求1所述的一种过硫酸根插层层状复合金属氢氧化物的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述陈化的处理温度为60～80℃，陈化时间为18～36h，所述煅烧时间为400～500℃。

7.根据权利要求1所述的一种过硫酸根插层层状复合金属氢氧化物的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述干燥温度为-20～-10℃。

8.一种采用如权利要求1～7任一所述方法制得的过硫酸根插层层状复合金属氢氧化物的应用，其特征在于，所述过硫酸根插层层状复合金属氢氧化物用于吸附去除水中的砷、锑并协同催化氧化降解有机污染物。

9.根据权利要求8所述的一种过硫酸根插层层状复合金属氢氧化物的应用，其特征在于，所述有机污染物包括溶于水中的药物及个人护理品、内分泌干扰物或持久性有机污染物。