[发明专利]一种石墨烯/ZnAlTi类水滑石复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种石墨烯/ZnAlTi类水滑石复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)取ZnCl₂和AlCl₃·6H₂O混合并加水溶解，然后加入TiCl₄的HCl溶液得到混盐溶液，其中，TiCl₄的HCl溶液由TiCl₄与等体积的浓HCl混合加水溶解得到；

(2)取氧化石墨烯，加入水并进行超声处理，得到氧化石墨烯水悬液；

(3)在超声条件下，将步骤(2)制得的氧化石墨烯水悬液逐滴加入到步骤(1)制得的混盐溶液中，再加入CO(NH₂)₂的水溶液，得到反应液并进行加热回流处理；

(4)将步骤(3)中加热回流处理后的产物用水清洗并离心，重复清洗离心直至清洗液为中性，再冷冻干燥后研磨过筛，得到石墨烯/ZnAlTi类水滑石复合材料前体，将石墨烯/ZnAlTi类水滑石复合材料前体在还原气氛下煅烧，即制得所述的石墨烯/ZnAlTi类水滑石复合材料。

2.根据权利要求1所述的石墨烯/ZnAlTi类水滑石复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混盐溶液中Zn：Al：Ti的摩尔比为2～11：1：2。

3.根据权利要求2所述的石墨烯/ZnAlTi类水滑石复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述反应液中氧化石墨烯：CO(NH₂)₂的质量比为1～5:3484。

4.根据权利要求3所述的石墨烯/ZnAlTi类水滑石复合材料的制备方法，其特征在于，所述混盐溶液中总阳离子：CO(NH₂)₂的摩尔比为1.00～12.00：58。

5.根据权利要求1～4任一项所述的石墨烯/ZnAlTi类水滑石复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述加热回流处理指的是在100～105℃条件下加热回流12～48h。

6.根据权利要求1～4任一项所述的石墨烯/ZnAlTi类水滑石复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述浓HCl的质量分数为36％～38％；步骤(4)所述离心的速率为3000～5000r/min，所述离心的时间为5～15min；步骤(4)所述冷冻干燥的温度为-80～-20℃，所述冷冻干燥的时间为12～48h。

7.根据权利要求1～4任一项所述的石墨烯/ZnAlTi类水滑石复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述研磨过筛的筛网目数为100～200，步骤(4)所述煅烧的温度为500～700℃，所述煅烧的时间为2～4h。

8.权利要求1～7任一项所述石墨烯/ZnAlTi类水滑石复合材料的制备方法制备得到的石墨烯/ZnAlTi类水滑石复合材料。

9.权利要求8所述的石墨烯/ZnAlTi类水滑石复合材料在可见光下降解Cr⁶⁺和抗生素中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：在30～100W的LED光源下，在5～10mg/L的Cr(Ⅵ)溶液或5～10mg/L的四环素溶液中投放所述石墨烯/ZnAlTi类水滑石复合材料，搅拌进行光催化反应，石墨烯/ZnAlTi类水滑石复合材料的用量与废水量比值为1:1～1:5g/L。