[发明专利]一种有机/无机物层状复合功能材料及其制备方法

权利要求书

1.一种有机/无机物层状复合功能材料，化学式为：

(M²⁺)_1-x(M³⁺)_x(OH)₂(A^-)_a(B^n-)_b·mH₂O；

其中M²⁺为Zn²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺二价离子中的任意一种；

M³⁺为Al³⁺、Fe³⁺、Ga³⁺、Ti³⁺等三价离子中的任意一种；

A^-为层间的表面活性剂阴离子，为碳原子数为8~20的烷基硫酸根、烷基磺酸根、长链羧酸、芳香烷基磺酸根阴离子中的任意一种；

B^n-为荷电量为n的无机阴离子，包括CO₃^2-、NO₃^-、CI^-、Br^-、I^-、OH^-、H₂PO₄^-中的任意1~3种；

0.1＜X＜0.6；a、b分别为A^-、B^n-的数量，a+n×b＝X；m＝0.2-2，为结晶水数量。

2.如权利要求1所述的一种有机/无机物层状复合功能材料，其特征在于：其结构为类水滑石材料的晶体结构，为层状超分子插层结构。

3.如权利要求1或2所述的一种有机/无机物层状复合功能材料，其特征在于：该吸附功能材料应用于吸附环境中的有机污染物。

4.权利要求1所述的一种有机/无机物的层状复合功能材料的制备方法，步骤如下：一步改性法：

将可溶性二价金属盐和三价金属盐按M²⁺∶M³⁺＝1~9∶1的摩尔比用脱二氧化碳的去离子水配成总浓度0.1～3mol/L混合盐溶液A，用脱二氧化碳的去离子水配制0.1～1.0mol/L的NaOH溶液B，另用脱二氧化碳的去离子水配制12~40mmol/L的表面活性剂盐溶液C；

在N₂保护条件下将混合盐溶液A和B同时缓慢滴加到容器中，控制混合浆液的pH为7~13，浆液经抽滤、洗涤后得到的沉淀物D，将D加入至高压釜内，同时加入沉淀物5倍质量的表面活性剂盐溶液C，将混合液在100~160℃下晶化30min，再经抽滤、水洗干燥，得到表面活性剂插层水滑石；

或者离子交换：

将一步改性法中抽滤、洗涤后得到的沉淀物D在60-150℃下老化6小时，得到无机阴离子水滑石(M²⁺)_1-x(M³⁺)_x(OH)₂(A^-)_a(B^n-)_b·mH₂O，将得到无机阴离子水滑石得与其5倍质量的表面活性剂盐溶液C混合并加入至高压釜内，使混合液在100~160℃下反应30min，再经抽滤、水洗干燥，得到表面活性剂插层水滑石；

或者焙烧复原：

将离子交换得到的无机阴离子水滑石(M²⁺)_1-x(M³⁺)_x(OH)₂(A^-)_a(B^n-)_b·mH₂O在400～500℃下焙烧1小时，得到混合双金属氧化物(LDO)，将LDO与其5倍质量的表面活性剂盐溶液C混合并转加入高压釜内，使混合液在100~160℃下反应30min，再经抽滤、水洗干燥，得到表面活性剂插层水滑石；

其中：上述M²⁺为Zn²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺中的任何一种；M³⁺为Al³⁺、Fe³⁺、Ga³⁺、Ti³⁺中的任何一种；A^-为层间的表面活性剂阴离子，为碳原子数为8~20的烷基硫酸根、烷基磺酸根、长链羧酸、芳香烷基磺酸根阴离子中的任意一种；B^n-为荷电量为n的无机阴离子，是CO₃^2-、NO₃^-、Cl^-中的任何一种；0.1＜X＜0.6；a、b分别为A^-、B^n-的数量，a+n×b＝X；m＝0.2-2，为结晶水数量。