[发明专利]一种水热制备高吸附性碳纤维三元水滑石复合薄膜的方法

权利要求书

1.一种水热制备高吸附性碳纤维三元水滑石复合薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将长宽为3.53cm、质量为0.085g左右的碳纸CP依次用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗5～20min，然后在60～80℃下干燥4～6h后备用；

S2：将150mL聚乙烯亚胺和盐酸多巴胺的混合溶液以及碳纸加入锥形瓶中，室温下振荡24h，然后用去离子水冲洗碳纸直至其表面上无黑色固体，即得改性碳纸CP@PDA；

S3：称取Al₂(SO4)₃·18H₂O、MgSO₄·7H₂O和尿素以及金属盐于100mL烧杯中，并将其用50mL去离子水溶解，搅拌后形成溶液；

S4：将步骤S3中得到的溶液转入聚四氟乙烯反应釜中，并将改性处理后的CP@PDA放入溶液中，进行水热反应，反应完全后自然冷却至室温，用去离子水冲洗碳纸产物至其表面上无固体颗粒，然后放入烘箱在60℃下干燥，得到三元水滑石复合薄膜材料，即CP@PDA@MgAlM-LDH，其中M＝Fe、Ni和Co。

2.根据权利要求1所述的水热制备高吸附性碳纤维三元水滑石复合薄膜的方法，其特征在于，所述步骤S2中，聚乙烯亚胺和盐酸多巴胺的质量比为1:1。

3.根据权利要求1所述的水热制备高吸附性碳纤维三元水滑石复合薄膜的方法，其特征在于，所述步骤S3中所述Al₂(SO4)₃·18H₂O和MgSO₄·7H₂O物质的量之比为1：2～4，其中Al₂(SO₄)₃·18H₂O物质的量为1～3mmol。

4.根据权利要求1所述的水热制备高吸附性碳纤维三元水滑石复合薄膜的方法，其特征在于，所述步骤S3中所述金属盐与尿素的物质的量之比为1：10～15，其中金属盐的物质的量为1～3mmol，所述金属盐包括铁盐、镍盐和钴盐中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的水热制备高吸附性碳纤维三元水滑石复合薄膜的方法，其特征在于，所述步骤S3中所述金属盐中的铁盐包括硫酸铁、氯化铁和硝酸铁，金属盐中的镍盐包括硫酸镍、氯化镍和硝酸镍，金属盐中的钴盐包括硫酸钴、氯化钴和硝酸钴中的一种。

6.根据权利要求1所述的水热制备高吸附性碳纤维三元水滑石复合薄膜的方法，其特征在于，所述步骤S4中所述水热反应的温度为90～150℃，水热反应的时间为8～16h。

7.根据权利要求1所述的水热制备高吸附性碳纤维三元水滑石复合薄膜的方法，其特征在于，所述制备的复合薄膜材料用于吸附水溶液中的有机砷。

8.根据权利要求7所述的水热制备高吸附性碳纤维三元水滑石复合薄膜的方法，其特征在于，所述的有机砷指为对氨基苯胂酸P-ASA和洛克沙胂ROX，P-ASA和ROX溶液的浓度为5～100mg/L，pH为2～12。