[发明专利]一种水凝胶材料及其制备方法

权利要求书

1.一种水凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备HKUST-1/g-C₃N₄复合材料；

将HKUST-1/g-C₃N₄复合材料与海藻酸钠反应制得水凝胶材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备HKUST-1/g-C₃N₄复合材料的步骤为：

将三水合硝酸铜、1,3,5-苯三羧酸分别制成溶液，超声处理后混合，加入g-C₃N₄，继续超声处理，然后在加热条件下反应，自然冷却，即得。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，制备HKUST-1/g-C₃N₄复合材料的步骤具体为：

将三水合硝酸铜溶于水，超声10-15min，得到第一溶液；

将N,N-二甲基甲酰胺溶于无水乙醇，再加入1,3,5-苯三羧酸，超声20-25min，得到第二溶液；

将第一溶液、第二溶液混合，加入g-C₃N₄，超声1-1.5h，然后在120±0.5℃下反应16h，自然冷却，即得。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，还包括将制得的HKUST-1/g-C₃N₄复合材料使用N,N-二甲基甲酰胺、无水乙醇交替洗涤2-3次，然后70±0.5℃烘干的步骤。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，三水合硝酸铜与1,3,5-苯三羧酸、g-C₃N₄的质量比为63:110:(10-90)。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将HKUST-1/g-C₃N₄复合材料与海藻酸钠反应的步骤为：

将海藻酸钠与HKUST-1/g-C₃N₄复合材料加入水中，搅拌混匀，然后缓慢加入CaCl₂溶液，静置过夜，冷冻干燥，得到水凝胶材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，HKUST-1/g-C₃N₄复合材料、海藻酸钠、CaCl₂的质量比为1:1:(3-4)。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，将海藻酸钠与HKUST-1/g-C₃N₄复合材料加入水中，常温下磁力搅拌1-1.5h混匀，搅拌速率480-500rpm；然后缓慢加入CaCl₂溶液，静置过夜，用水洗涤3-5次后，冷冻干燥12-14h，得到水凝胶材料。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，g-C₃N₄由以下方法制备：尿素在2℃/min的速率升温至550℃，保温反应4-6h，自然冷却至室温后，收集得到g-C₃N₄，研磨成粉末。

10.一种水凝胶材料，其特征在于，由权利要求1-9中任一项所述的制备方法制得。