[发明专利]超薄石墨相C3

权利要求书

1.一种超薄石墨相C₃N₄/方解石纳米片复合材料，其特征在于，所述复合材料以超薄石墨相C₃N₄为载体，所述超薄石墨相C₃N₄载体上负载有方解石纳米片；

所述超薄石墨相C₃N₄载体上，方解石纳米片的负载量为载体质量的20-40%；

所述超薄石墨相C₃N₄为二维层状纳米片结构，所述方解石纳米片为3D六方晶型结构。

2.一种超薄石墨相C₃N₄/方解石纳米片复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）制备超薄石墨相C₃N₄载体悬浮液；

（2）将Ca²⁺溶液与步骤（1）中得到的超薄石墨相C₃N₄载体悬浮液超声混合均匀，然后通入CO₂反应，反应完全后离心处理，收集沉淀，干燥后即得到超薄石墨相C₃N₄/方解石纳米片复合材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，制备超薄石墨相C₃N₄载体悬浮液包括以下步骤：将三聚氰胺放入坩埚中，在马弗炉加热处理得到块状石墨相C₃N₄；再取块状石墨相C₃N₄分散于去离子水中，经超声、静置处理，过滤除去未分散的块状石墨相C₃N₄，所得滤液即为超薄石墨相C₃N₄载体悬浮液；其中，所述块状石墨相C₃N₄与去离子水的重量比为0.1:100。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述Ca²⁺溶液与超薄石墨相C₃N₄载体悬浮液的重量比为（30-50）：（50-70），所述Ca²⁺溶液中Ca²⁺浓度为0.1M。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，超声处理时，超声处理频率为30-50KHz，超声处理时间为1-2h；离心处理时，离心速率为4000-5000r/min，离心时间为5-15min，离心次数为3-5次。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在马弗炉加热处理时，以2-6℃/min的升温速度升温至500-650℃，保持恒温度2-4h，然后以相同的2-6℃/min降温速率降至常温；超声、静置处理时，超声处理频率为30-50KHz，超声处理时间为15-20h，静置时间为30-45min。

7.根据权利要求2中所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，通入CO₂反应的时间为12-20h；通入CO₂反应的方式如下：30-35℃下，将经超声处理得到的混合溶液和装有（NH₄）₂CO₃固体的表面皿一同放入密闭的干燥器中，并用封口膜将表面皿密封，并在封口膜上开孔；其中，（NH₄）₂CO₃固体的用量为保证其所挥发出的CO₂的量为方解石所需CO₂用量的2-5倍。

8.一种如权利要求1所述的超薄石墨相C₃N₄/方解石纳米片复合材料或如权利要求2-7中任一项所述的制备方法得到的超薄石墨相C₃N₄/方解石纳米片复合材料的应用，其特征在于，将所述复合材料用于固化水体中的Cd²⁺；固化过程包括以下步骤：将所述复合材料与含Cd²⁺废液混合均匀，反应一段时间后加入聚合氯化铝进行聚沉处理得到絮状沉淀，离心去除絮状沉淀即完成Cd²⁺固化过程；其中，当所述含Cd²⁺废液中Cd²⁺浓度为1-15mg/L时，所述复合材料的添加量为0.2-2.5g/L。