[发明专利]聚乙烯亚胺-钛酸纳米管复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.聚乙烯亚胺-钛酸纳米管复合材料用于吸附重金属离子的用途；其中，所述重金属离子为含五价钒的阴离子或含六价铬的阴离子；所述聚乙烯亚胺-钛酸纳米管复合材料的结构为聚乙烯亚胺包覆在钛酸纳米管表面，所述钛酸纳米管为中空管状纳米结构，内径为4~5nm，外径为8~10 nm，管长超过200 nm，其分子式为Na_xH_2-xTi₃O₇，0＜x≤2；聚乙烯亚胺的重均分子量为600~70000 M.W。

2.根据权利要求1所述的聚乙烯亚胺-钛酸纳米管复合材料用于吸附重金属离子的用途，其特征在于，所述聚乙烯亚胺重均分子量为70000 M.W。

3.根据权利要求1所述的聚乙烯亚胺-钛酸纳米管复合材料用于吸附重金属离子的用途，其特征在于，所述聚乙烯亚胺-钛酸纳米管复合材料采用如下方法制备得到：

以聚乙烯亚胺和钛酸纳米管为原料，以戊二醛为交联剂，在水溶液中进行反应，制得聚乙烯亚胺-钛酸纳米管复合材料；

所述钛酸纳米管的制备方法为：将二氧化钛纳米颗粒分散在氢氧化钠溶液中，得到混合物，再将混合物转移至高压反应釜中进行水热反应，得到白色沉淀；然后用水洗涤白色沉淀，直到上清液pH为9.0~11.0，最后，分散固体、干燥，制得钛酸纳米管；其中，当二氧化钛纳米颗粒为锐钛型时，水热反应温度为120~140℃，反应时间为6~12h；当二氧化钛纳米颗粒为金红石型时，水热反应温度为120~140℃，反应时间为至少24h。

4.根据权利要求3所述的聚乙烯亚胺-钛酸纳米管复合材料用于吸附重金属离子的用途，其特征在于：在钛酸纳米管的制备方法中，二氧化钛与氢氧化钠的摩尔比为1~1.5:56。

5.根据权利要求3所述的聚乙烯亚胺-钛酸纳米管复合材料用于吸附重金属离子的用途，其特征在于：在钛酸纳米管的制备方法中，所述二氧化钛为锐钛型二氧化钛，水热反应温度为130℃，反应时间为6 h。

6.根据权利要求3所述的聚乙烯亚胺-钛酸纳米管复合材料用于吸附重金属离子的用途，其特征在于：在钛酸纳米管的制备方法中，洗涤直到上清液pH为10.0。

7.根据权利要求3所述的聚乙烯亚胺-钛酸纳米管复合材料用于吸附重金属离子的用途，其特征在于，聚乙烯亚胺、钛酸纳米管和戊二醛的重量比为1:0.8~4:1~7。

8.根据权利要求3所述的聚乙烯亚胺-钛酸纳米管复合材料用于吸附重金属离子的用途，其特征在于，戊二醛在水溶液中的浓度为0.8%~2.5% 。

9.根据权利要求3所述的聚乙烯亚胺-钛酸纳米管复合材料用于吸附重金属离子的用途，其特征在于，将聚乙烯亚胺、水和钛酸纳米管混合，使聚乙烯亚胺与钛酸纳米管充分均匀的接触，然后再加入戊二醛溶液，混合反应0.8~2 h，得到粉褐色产物，再洗涤、干燥，得到聚乙烯亚胺-钛酸纳米管复合材料。