[发明专利]含四价金属阳离子层状双金属氢氧化物的制备方法及应用

摘要

本发明属于新材料和水污染处理剂领域，具体涉及一种含四价金属离子的层状双金属氢氧化物的制备及其对水中阴离子型有机污染物的吸附。层状双氢氧化物（LDHs）通式可表示为:[M2+1-xM3+x(OH-)2]x+(An-)x/n·mH2O。式中，M2+指二价金属阳离子，M3+指三价金属阳离子，A指价数为n的层间阴离子，用以中和层板正电荷。含四价金属阳离子的LDHs的制备采用共沉淀法，制备步骤为：将金属混合盐溶液和碱溶液用蠕动泵滴加到反应容器，在搅拌下充分反应，控制反应pH在10左右，反应完毕将混合液在某温度下陈化，离心固液分离并对固体进行洗涤，最后恒温烘干后研磨即可。本发明的优点是，该吸附材料层板含四价金属阳离子，电荷密度高，对水中阴离子型有机污染物有着优良的吸附性能和离子交换性能，是一种高效的吸附材料。

主权项

一种含四价金属阳离子层状双金属氢氧化物的制备方法，运用恒定pH值法制备含四价金属阳离子层状双金属氢氧化物，其特征在于具体步骤如下：(1)、将M2+盐、M3+盐和M4+盐溶解在去离子水中，得到溶液A，设M2+盐、M3+盐和M4+盐三者总的物质的量为n mol；M2+盐与M3+盐和M4+盐摩尔数之和的摩尔比为(2~4):1，M3+盐与M4+盐的摩尔比为0.7:0.3~0.9:0.1；所述M2+为Mg2+或Zn2+，M3+为Al3+，M4+为Sn4+、Zr4+或Ti4+中任一种；(2)、取碱溶于去离子水中，得到溶液B，其中OH‑的物质的量在充分反应的情况下至少为步骤（1）M2+盐、M3+盐和M4+盐三者总的物质的量的两倍，即2n mol；(3)、用蠕动泵将溶液A、溶液B同时滴加到含少量去离子水的反应容器中，控制两者的滴加速度在1‑5滴/秒；同时，调控溶液B的滴加速度，以维持反应器中混合液的pH值在9‑11； (4)、反应完毕，将浑浊液置于水浴反应器中陈化反应12‑24h，同时控制水浴温度在25℃‑100℃，陈化时间随着陈化温度的升高减小；(5)、对浑浊液反复进行离心、洗涤过程，直至固液分离后水的pH值为7；(6)、在温度为25℃‑110℃条件下，将步骤(5)得到的固体干燥5‑12h，充分研磨，即得到所需产品。