[发明专利]一种无机‑有机复合膨润土材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种无机-有机复合膨润土材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

将质量比为1:0.1-0.5的铝柱撑膨润土与壳聚糖季铵盐在50-90℃下反应3-8小时，制得壳聚糖季铵盐-铝柱撑膨润土，即所述无机-有机复合膨润土材料。

2.如权利要求1所述的无机-有机复合膨润土材料的制备方法，其中，所述铝柱撑膨润土是以质量百分比浓度为1-10％的铝柱撑膨润土悬浊液的形式加入；

所述壳聚糖季铵盐是以水溶液的形式加入。

3.如权利要求1所述的无机-有机复合膨润土材料的制备方法，其中，所述铝柱撑膨润土为膨润土经无机改性制得的，所述膨润土为天然钠基膨润土，其蒙脱石含量为60-90％。

4.如权利要求1-3任一项所述的无机-有机复合膨润土材料的制备方法，其中，所述铝柱撑膨润土是膨润土经铝十三聚体柱撑液改性制得的，改性过程包括以下步骤：

将膨润土分散于水中配置成质量百分比浓度为1-10％的膨润土悬浊液，在50-90℃下，按铝土比为6-20mol/Kg的比例向所述膨润土悬浊液中加入铝十三聚体柱撑液，反应时间为2-6h，反应结束后经抽滤、洗涤、干燥、粉碎制得铝十三聚体柱撑膨润土。

5.如权利要求4所述的无机-有机复合膨润土材料的制备方法，其中，所述铝十三聚体柱撑液是通过以下步骤制备的：

在50-90℃下，向浓度为0.1-1.0mol/L的AlCl₃·6H₂O溶液中加入浓度为0.1-1.0mol/L的NaOH溶液，二者的用量分别以Al³⁺和OH^-计，摩尔比为1:2.0-2.5，反应2-6小时后在室温下老化12-48h，得到铝十三聚体柱撑液。

6.如权利要求5所述的无机-有机复合膨润土材料的制备方法，其中，AlCl₃·6H₂O溶液与NaOH溶液二者的用量分别以Al³⁺和OH^-计，摩尔比为1:2.4。

7.如权利要求1所述的无机-有机复合膨润土材料的制备方法，其中，所述壳聚糖季铵盐是通过以下方法制备的：

将壳聚糖溶于体积百分比浓度为0.5-5％的乙酸水溶液中，然后加入氢氧化钠溶液使壳聚糖析出，经抽滤得到壳聚糖滤饼；

在50-80℃下，以摩尔量计算，向1份所述壳聚糖滤饼中加入溶剂与4-6份缩水甘油三甲基氯化铵，再用氢氧化钠溶液调至pH＝8-10，然后继续反应10-24h，反应结束后加入丙酮进行沉淀，得到的沉淀物再经抽滤、低温干燥制得壳聚糖季铵盐。

8.如权利要求7所述的无机-有机复合膨润土材料的制备方法，其中，溶剂的体积与壳聚糖质量的比值为60-100:1mL/g。

9.如权利要求7或8所述的无机-有机复合膨润土材料的制备方法，其中，所述壳聚糖的脱乙酰度≥80％。

10.如权利要求7或8所述的无机-有机复合膨润土材料的制备方法，其中，所述溶剂为水和异丙醇中的一种或两种的组合。

11.一种由权利要求1-10任意一项所述的方法制得的无机-有机复合膨润土材料。

12.权利要求11所述的无机-有机复合膨润土材料在水处理中的应用。