[发明专利]胺化磁性微球-碳基-层状双氢氧化物复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种胺化磁性微球-碳基-层状双氢氧化物复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将碳基材料、铁盐、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸钠、胺化药剂与溶剂混合，搅拌，得到混合液A；

S2、对混合液A进行水热反应，得到胺化磁性微球-碳基复合材料；

S3、将胺化磁性微球-碳基复合材料、LDH前驱物、尿素和水混合，搅拌，得到混合液B；所述LDH前驱物为用于制备层状双氢氧化物的可溶性二价金属盐和/或可溶性三价金属盐；

S4、对混合液B进行水热反应，得到胺化磁性微球-碳基-层状双氢氧化物复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述碳基材料与铁盐的比例为100mg～500mg∶0.002mol～0.01mol；所述铁盐与溶剂的比例为3mmol～5mmol∶30mL～100mL；所述聚乙烯吡咯烷酮、醋酸钠、胺化药剂和溶剂的比例为2g～8g∶2g～8g∶2g～8g∶30mL～100mL；

步骤S3中，所述胺化磁性微球-碳基复合材料与LDH前驱物的比例为100mg～500mg∶0.001mol～0.005mol；所述LDH前驱物中可溶性二价金属盐与可溶性三价金属盐的摩尔比为1∶1；所述胺化磁性微球-碳基复合材料与尿素的质量比为0.1～0.6∶1～8。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述碳基材料与铁盐的比例为250mg～500mg∶0.005mol～0.01mol；

步骤S3中，所述胺化磁性微球-碳基复合材料与LDH前驱物的比例为200mg～300mg∶0.002mol～0.003mol；所述胺化磁性微球-碳基复合材料与尿素的质量比为0.2～0.4∶3～5。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碳基材料为碳纳米管、石墨烯、活性炭、生物炭、碳布中的至少一种；所述碳基材料在使用之前，还包括以下处理：将碳基材料与水混合制成碳基材料分散液；所述碳基材料分散液中碳基材料的质量浓度为5％(w/v)～10％(w/v)；所述碳纳米管在使用之前，还包括以下处理：将碳纳米管与浓硝酸混合，在95℃～110℃的条件下搅拌3h～6h，冷却至室温，过滤，洗涤至中性，在转速为5000r/min～10000r/min下离心5min～10min，冷冻干燥，得到酸化碳纳米管；

所述铁盐为FeCl₂、FeCl₃、FeSO₄、Fe₂(SO₄)₃、Fe(NO₃)₂、Fe(NO₃)₃和(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O中的至少一种；

所述聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为40000～130000；

所述胺化试剂为尿素、醋酸铵；

所述溶剂为聚乙二醇和/或乙醇/甘油的混合溶液；所述聚乙二醇的聚合度为300～1000；所述乙醇/甘油的混合溶液中，乙醇和甘油的体积比为1∶1；

所述可溶性二价金属盐中的二价金属阳离子为Co、Ni、Cu、Zn、Mg、Fe、Mn中的一种或两种；所述可溶性三价金属盐的三价金属阳离子为Al、Ni、Fe、Cr、In中的一种或两种；所述可溶性二价金属盐和可溶性三价金属盐中的酸根离子为Cl-、SO₄^2-、NO₃^-中的一种或两种。