一种偕胺肟化磁性MXene基复合材料的制备及在铀酰吸附中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种偕胺肟化磁性MXene基复合材料的制备及其对铀酰的吸附应用，该方法以MXene为基础，采用简单的一锅法制备得到磁性MXene基复合材料，然后加入丙烯腈对其进行腈基化和偕胺肟功能化。通过上述方式，极大的简化了传统吸附材料复杂的制备过程，由于偕胺肟基团对铀酰良好的配位作用，使得该复合材料具有吸附量大，选择性好，吸附速率快，易分离，可重复利用等优势。不仅如此，该偕胺肟化磁性MXene基复合材料还具有良好的抗菌性能，可以解决海水中提取铀的过程中存在的细菌污染问题，是一种从海水中提取回收铀的潜在吸附剂。是一种从海水中提取回收铀的潜在吸附剂。

【技术实现步骤摘要】
一种偕胺肟化磁性MXene基复合材料的制备及在铀酰吸附中的应用


[0001]本专利技术涉及一种偕胺肟化磁性MXene基复合材料的制备方法，同时涉及该复合材料对铀酰的吸附的应用，属于吸附材料


技术介绍

[0002]随着地球上可用化石能源数量的持续减少，以及由此产生的温室效应和环境问题，核能受到越来越多的关注。铀是迄今为止用于生产核能最有效的核燃料。然而，据报道，陆地上已证实的铀矿数目是有限的，如果不回收利用，就只能提供大约70年的全球核能消耗。而海洋中铀资源丰富，含有超过45亿吨的铀，大约是陆地上铀含量的1000倍。但是海水中铀的浓度很低（约3.3ppb），而且各种共存金属离子的干扰和微生物污染是一个极大的挑战。因此，从海水中提取铀对资源的利用和核能的可持续发展具有重要意义。
[0003]目前，海水中提取铀的方法主要有吸附法、离子交换法、溶剂萃取法、膜分离法和化学沉淀法。其中，吸附法被认为是从海水中提取和回收铀最有效、最经济的方法。迄今为止，已经开发出各种类型的铀吸附剂，但偕胺肟基团对铀酰具有良好的配位作用，是铀吸附剂功能化的最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种偕胺肟化磁性MXene基复合材料的制备方法，其包括以下步骤：（1）羟基化MXene的制备：将Ti3AlC2缓慢加入到LiF的HCl溶液中，加热至30~35℃，磁力搅拌20~25h去除中间铝层，用去离子水和乙醇洗涤产物，然后超声后离心，收集上清液并冷冻干燥得到MXene纳米片；将MXene纳米片加入NaOH溶液中，N2气氛下室温反应20~25h，得到羟基化的MXene纳米片M
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OH；（2）磁性MXene基复合材料的制备：将壳聚糖用乙酸溶解得到壳聚糖溶液，然后在N2气氛中，将壳聚糖溶液、M
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OH、FeCl3·
5H2O，FeCl2·
4H2O混合，加热至75~85℃并快速磁力搅拌1~2h，然后向混合物中加入NaOH溶液，继续搅拌25~35min，冷却至室温后，用水和甲醇洗涤，冷冻干燥，得到磁性MXene基复合材料M
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OH/CS/Fe3O4；（3）腈基化磁性MXene基复合材料的制备：N2气氛下，将丙烯腈、K2S2O8和NaHSO3逐滴加入M
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OH/CS/Fe3O4中，加热至55~65℃，反应10~15h，反应结束后加入NaOH溶液终止接枝共聚，并加入无水乙醇作为脱乳剂；将产物用乙醇和水洗涤，然后冷冻干燥，所得物质用DMF纯化，并用DMF洗涤，冷冻干燥，得到腈基化磁性MXene基复合材料M
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OH/CS/Fe3O4‑
CN；（4）偕胺肟功能化磁性MXene基复合材料的制备：首先将步骤（3）中制备的M
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OH/CS/Fe3O4在甲醇中溶胀2~4h，然后加入水和盐酸羟胺溶液，并用氢氧化钠调节pH值为8~10，将混合物加热至65~75℃，反应10~15h，然后用乙醇和水洗涤，并使产品冷冻干燥得到偕胺肟功能化磁性MXene基复合材料M
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OH/CS/Fe3O4‑
AO。2.根据权利要求1所述的一种偕胺肟化磁性MXene基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，Ti3AlC2与LiF的质量比为1:1~1:2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘妮娟，王娜娜，李翠翠，梁浩，张红萍，莫尊理，郭瑞斌，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：