[发明专利]一种碱化氮化碳/细菌纤维素复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种改性碱化氮化碳材料在重金属和/或核素处理领域中的应用，其特征在于，包括以下步骤：

将改性碱化氮化碳材料投入含重金属和/或核素的水体中震荡吸附，其中，所述重金属和/或核素包括锶或钴中的一种，所述重金属和/或核素的浓度为0-200mg/L，其中，重金属和/或核素的浓度不为0，所述改性碱化氮化碳材料的投放量为100mg/L；

其中，改性碱化氮化碳材料由以下方法制备得到：将尿素碱化处理，搅拌均匀，干燥至无水，得到块状固体；充分研磨后高温煅烧，得到固体颗粒；自然冷却至常温后，超纯水洗涤，至洗涤液的pH呈中性，取固体在60℃条件下干燥24h，研磨成粉末，密封备用，所述干燥至无水的具体操作是：在80~90℃的油浴条件中保持8 h，将水分完全蒸干，其中，所述尿素碱化处理包括：先将尿素完全溶解于超纯水中，再加入氢氧化钾搅拌，尿素和氢氧化钾的质量比为20~40:1。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述尿素碱化处理具体操作是：先将尿素以重量计1：1~2完全溶解于超纯水中，再加入氢氧化钾，在25℃条件下，磁力搅拌20~30min。

3. 如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述高温煅烧条件为：置于马弗炉中，升温速率为10~15 ℃/min，温度为550℃，时间为4h。

4.一种可塑形碱化氮化碳/细菌纤维素复合材料在重金属和/或核素处理领域中的应用，其特征在于，包括以下步骤：

将可塑形碱化氮化碳/细菌纤维素复合材料投入含重金属和/或核素的水体中震荡吸附，其中，所述重金属和/或核素包括锶或钴中的一种，所述重金属和/或核素的浓度为0-200mg/L，其中，重金属和/或核素的浓度不为0，所述碱化氮化碳/细菌纤维素复合材料的投放量为1g/L；

其中，可塑形碱化氮化碳/细菌纤维素复合材料由以下方法制备得到：

1）预处理细菌纤维素：将细菌纤维素浸泡在超纯水中，搅拌清洗，换水洗涤3-4次，至洗涤液的pH呈中性，细菌纤维素膨胀至原大小的3倍；

2）制备细菌纤维素凝胶：在预处理后的细菌纤维素中加入浓度为10%~15%的氢氧化钠溶液，搅拌均匀；在通入液氮的条件下，逐步加入混合碱性溶液，将物料全部浸没在液氮中，保持液面稳定，并不断搅拌，形成均匀的不成型凝胶状态；

3）加入碱化氮化碳粉末：在凝胶状态的细菌纤维素中加入碱化氮化碳粉末，添加量按质量份数计，以干重计细菌纤维素：碱化氮化碳粉末=1：0.1~10，并不断搅拌，使两者混合均匀；

4）赋形：将混匀的碱性氮化碳粉末的凝胶装入赋形装置中，并加入浓度为20%的硫酸溶液，塑形呈形状稳定的固体即可；

将酸化塑形后的固体用超纯水浸泡12 h，洗涤，至洗涤液呈中性，在真空环境下冷冻干燥12~24 h，得到碱化氮化碳/细菌纤维素复合材料；

所述步骤2）中，混合碱性溶液的制备方法为：用浓度为10%~15%的氢氧化钠溶液溶解尿素，所述尿素与氢氧化钠溶液的重量体积比为：1:2-5；

按质量份数计，以干重计所述细菌纤维素：氢氧化钠溶液：混合碱性溶液=1：5~10：10~20。