CN109261134A - 物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂及其制备方法 - Google Patents

物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供的是一种物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂及其制备方法。首先将二维碳基材料分散于甲醇中，加入化学抗污损剂和中心金属离子，超声处理；然后加入2‑甲基咪唑甲醇溶液进行反应；接着将反应产物分别用无水乙醇和甲醇清洗并离心分离；最后进行干燥。本发明的吸附剂对三角褐指藻的抑制率可以达到90％以上，由于二维碳基材料和金属离子掺杂对咪唑酯骨架材料的协同作用，吸附剂饱和吸附量相对于纯的MOF和碳基材料可以提高120～150％，还同步提升了吸附剂整体吸附最佳pH条件，使其更趋向于海水环境，有助于提高吸附效率。

Description

物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及的是一种吸附材料，本发明也涉及一种吸附材料的制备方法，具体地说是一种利用物理应力和化学作用协同抗污损的海水提铀吸附剂及其合成方法。
背景技术
随着全球不断增长的能源需求，核能作为清洁能源将被视为未来社会发展的主要能源。其中，铀作为众所周知的核能放射性原料，其巨大的资源供给为可持续核能的生产提供了重要保障。然而，铀矿储量以现在的消耗速度只能持续不到一个世纪。近年来，由于海洋中丰富的铀资源储量(约45亿吨)已引起科研工作者们的广泛关注，现已开发出多种吸附剂用于海水提铀，如聚合物纤维，无机材料，生物材料和金属-有机骨架材料等。这些研究主要集中在提高海水中铀的选择性和相对吸附容量。但是，真实海洋环境通常具有复杂性和多样性，不仅有大量共存的阴离子和阳离子，还存在大量的海洋微生物，它会污损材料表面，并进而产生生物腐蚀。目前仅中国海域，海洋微生物种类数就已远大于2000种，全世界目前确认有超过4000种污损生物，无生物毒性的材料一旦浸没于海水中就会引起数以千计种海洋微生物定居，而海水提铀吸附剂通常需要放置时间较长，在吸附剂表面极易产生严重的生物污损和微生物腐蚀，会减小海水与吸附剂的接触面积，堵塞海水进入吸附剂的扩散通道，阻碍海水提铀过程中吸附剂和海水之间的相互作用，从而会严重降低吸附剂对海水的吸附能力；同时，部分生物污损腐蚀会破坏吸附剂结构，造成材料不必要的流失，降低吸附剂的循环使用性。
然而，现有的材料很难兼具良好的抗污损性能和铀吸附性能，其技术难度如下：
第一、抗污损材料通常自身活性位点较少，尤其是典型的无机金属离子类抗污损材料(Ag+、Zn2+、Cu+等)，不仅无法直接应用于吸附领域，而且对于铀离子还存在明显的竞争关系，若与吸附剂相结合，会占据吸附剂本身活性位点，降低吸附性能(详见AnalyticalMethods,2012,4(12):4107-4114)。而且，其自身化学性质不稳定，与吸附剂结合极易改变自身存在形式，或被还原为稳定单质，或与其他有机配体形成稳定体系，难以保持自身良好的抗污损性能。
第二、常规吸附剂材料如金属有机骨架(ZIF、MIL系列)和磁性材料等，最佳吸附pH范围大多数保持在弱酸性范围(pH≈4.0-6.0)，吸附U(VI)物种形态大多为铀铣阳离子(UO22+)形式(详见ACS applied materials&interfaces,2018,10(28):24164-24171、Chemical Communications,2017,53(30):4199-4202和Environmental science&technology,2016,50(8):4459-4467.)。然而，实际海洋环境pH约为8.3，还存在大量的OH-，CO3 2-等，导致铀离子存在形式多样化(如：UO2OH+，(UO2)2(OH)2+，UO2(CO3)2-等)，大大增加了吸附剂对U(VI)的吸附难度，使得大多数吸附剂在弱碱性环境无法保证较高的吸附量和吸附效率，难以满足特殊的海洋环境需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种即具有良好的抗污损性，还可以保持较高吸附量和吸附效率的物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂。本发明的目的还在于提供一种物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂的制备方法。
本发明的目的是这样实现的：
本发明的物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂是由二维碳基材料、化学抗污损剂、中心金属离子和2-甲基咪唑甲醇溶液制成的，包括由二维碳基材料片层和咪唑酯骨架材料菱形十二面体结构构成的二维-三维复合结构。
本发明的物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂还可以包括：
1.所述二维碳基材料为具有片层结构的氧化石墨、氮化碳、磁性氧化石墨或磁性氮化碳。
2.所述化学抗污损剂为银离子或壳聚糖醋酸溶液。
3.所述中心金属离子为Co2+。
4.所述咪唑酯骨架材料的尺寸为200-800nm。
本发明的物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂的制备方法为：
首先将二维碳基材料分散于甲醇中，加入化学抗污损剂和中心金属离子，超声处理；然后加入2-甲基咪唑甲醇溶液进行反应；接着将反应产物分别用无水乙醇和甲醇清洗并离心分离；最后进行干燥。
本发明的物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂的制备方法还可以包括：
1.所述二维碳基材料为具有片层结构的氧化石墨、氮化碳、磁性氧化石墨或磁性氮化碳，分别采用如下方法制备：
在冰浴条件下，将4～6g天然石墨与100～140mL浓硫酸加入到容器中，搅拌，接着分批次加入15～25g高锰酸钾，搅拌，升温至45～55℃保持1h，然后加入350～450mL去离子水，升温至90～100℃，保持15min后，降温至50℃，加入280～320mL去离子水，再加入65～75g双氧水，离心分离，固体用盐酸和去离子水洗涤至上层清液的pH＞6，于50℃烘干，得到具有片层结构的氧化石墨；
将1.5～2.5g三聚氰胺在500～540℃加热2h，得到具有片层结构的石墨相氮化碳；
取0.4～0.6g氧化石墨分散于70～90mL的乙二醇溶液中，超声处理3h；加入1.5～1.7g FeCl3·6H2O和3.0～3.3g NaAc，搅拌使其在室温下溶解；将溶液转移高压反应釜内，于下恒温反应6h，并自然冷却至环境温度；将得到的黑色沉淀物经磁性分离、乙醇和去离子水反复洗涤，最后烘干，得到含有磁性Fe3O4粒子的片层结构的磁性氧化石墨；
取0.4～0.6g氮化碳分散于70～90mL的乙二醇溶液中，超声处理3h；在上述溶液中加入1.5～1.7g FeCl3·6H2O和3.0～3.3g NaAc，搅拌使其在室温下溶解；将溶液转移到高压反应釜内，于190～210℃下恒温反应6h，并自然冷却至环境温度；将获得的黑色沉淀物经磁性分离、乙醇和去离子水反复洗涤，最后烘干，即可得到含有磁性Fe3O4粒子的片层结构的磁性氮化碳。
2.所述化学抗污损剂为银离子或壳聚糖醋酸溶液。
3.所述中心金属离子为Co2+。
4.所述磁性Fe3O4粒子为Fe3O4纳米粒子。
在材料方面，本发明的关键技术特征体现在:
本发明提供的物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂的制备方法，以改性的Hummers法和三聚氰胺高温热解法分别制备具有二维片层结构的碳基材料(片层结构的氧化石墨或片层结构的氮化碳)，通过引入化学抗污损剂和中心金属离子与二维碳基材料表面的官能团相结合，再加入配体(2-甲基咪唑)，使得在二维碳基材料的表面原位生长形成化学抗污损剂改性的咪唑酯骨架材料(本发明中，咪唑酯骨架材料指由中心金属离子与有机配体杂化生成的新型多孔材料ZIF-67)，同时锚定咪唑酯骨架材料的中心金属离子。
本发明中，二维片层结构的碳基材料一方面可为合成咪唑酯骨架材料提供了有利的支撑基体和生长位点，从而形成兼具碳基片层和咪唑酯骨架材料菱形十二面体结构的二维-三维复合结构，使得该吸附剂具有明显多孔结构、比表面积大、吸附位点多等优势，可以保证材料具有良好的吸附能力和较高的稳定性。另一反面，在吸附剂使用过程中，碳基材料表面含有丰富的N、O官能团，对铀酰具有很好的选择性，同时，通过添加化学抗污损剂引入的银离子(或壳聚糖)可以提升材料整体(即表面及内部)的正电荷密度，因此，两者共同作用使得吸附的铀(VI)形式多样化，可以提高吸附剂整体吸附最佳pH，使其更趋向于海水环境，从而进一步增加吸附剂最大吸附容量。更重要的是，吸附剂通过碳基材料的片层结构的物理应力“尖端渗透”作用和银离子或壳聚糖与海洋微生物(蛋白质或核酸等)之间的化学键合作用可破坏微生物结构，抑制其生物活性，可以保证材料在具有良好的吸附能力的同时还具有很好的抗污损性能。
进一步地，采用溶剂热法可制备含有Fe3O4粒子的二维磁性碳基材料，通过引入化学抗污损剂和中心金属离子，同样可在二维磁性碳基材料的表面原位生长化学抗污损剂改性的咪唑酯骨架材料，在吸附剂使用过程中，使得该吸附剂可同时通过碳基材料的片层结构的物理应力“尖端渗透”作用、Fe3O4纳米粒子的“粒子渗透”以及银离子(或壳聚糖)与微生物(蛋白质或核酸等)的化学键合作用破坏微生物结构，表现出更好的抗污损性能，此外，Fe3O4粒子的超顺磁性可使吸附剂便于分离和回收。其中，所制备的磁性粒子可以达到纳米级，具有尺寸效应便于渗透入细胞膜，同时，还有利于保持二维碳基材料的片层结构。
在合成方法方面，本发明的关键技术特征包括:
本发明通过在合成ZIF过程中加入化学抗污损剂，可利用二维碳基材料表面官能团固定银离子或壳聚糖，从而克服了在合成完ZIF-67后加入化学抗污损剂时，容易出现因银离子化学性质不稳定，极易被还原为银单质，无法明显增加材料表面正电荷密度的难题；并且，通过加入呈弱碱性的配体有利于降低硝酸银对ZIF-67的影响，从而避免了弱酸盐类或醋酸类的配体溶液会促进ZIF-67中心离子解离，使得结构发生坍塌的问题。
本发明的有益效果为：
本发明提供的物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂中引入了具有抗污损性的二维片层结构的碳基材料或磁性碳基材料与银离子或壳聚糖结合，对三角褐指藻的抑制率可以达到85％以上。同时，通过碳基材料表面丰富的N、O官能团与具有丰富孔道结构的ZIF的协同作用，使得吸附剂饱和吸附量相对于纯的ZIF和碳基材料可以提高120～150％。
本发明提供的物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂，由于碳基材料自身特性和银离子、壳聚糖表面丰富的正电荷与ZIF材料的协同作用，使得吸附剂整体吸附最佳pH条件更趋向于海水环境，有助于提高吸附效率。
本发明提供的物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂中引入的具有抗污损剂的二维片层结构的碳基材料、磁性碳基材料、银离子和壳聚糖，均属于环境友好型材料，对正常的小鼠成纤维细胞无明显抑制作用，正常细胞存活率可以达到95％以上。
本发明提供的具备物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂的制备路线采用原位合成法，反应原料价格低廉，操作环境简单易控，有助于降低经济成本。
附图说明
图1为本发明实施例1的SEM、TEM和EDS-mapping图片，其中：GO(a,b)；ZIF-67(c，d)；GZA(e，f)；GZA的EDS-mapping图片(g)；
图2为本发明实施例1和对照例1培养不同时间的海藻活性；
图3加入本发明实施例1和对照例1培养1天和7天的三角褐指藻光学照片；
图4加入本发明实施例1和对照例1的SEM图片；
图5加入本发明实施例1和对照例1的表面Zeta电位；
图6加入本发明实施例1和对照例1的铀吸附容量。
具体实施方式
下面举例对本发明做更详细的描述。
实施例1
本实施例中，步骤1为：制备的二维碳基材料为片层结构的氧化石墨，化学抗污损剂为银离子。
具体地，制备二维碳基材料为片层结构的氧化石墨的具体步骤包括：在冰浴条件下，将5g天然石墨与120mL浓硫酸(V/V98％)加入到圆底烧瓶中，搅拌2h，接着分批次加入20g高锰酸钾(30次加完)，搅拌4h后，升温至50℃保持1h，然后向体系中加入400mL去离子水，升温至95℃，保持15min后，降温至50℃，加入300mL去离子水，再加入70g双氧水(V/V30％)以去除多余的KMnO4，离心分离，固体用盐酸和去离子水洗涤至上层清液的pH＞6，呈略酸性，将产物置于50℃烘箱中烘干，所得产物为氧化石墨(GO)片。
步骤2:将15mg二维碳基材料超声分散于12mL甲醇中，加入0.05g化学抗污损剂和1.25mmol中心金属离子，超声30分钟，再加入20mL 2-甲基咪唑甲醇溶液，中心金属离子和2-甲基咪唑摩尔比为1:8，25℃下反应4h。所得产物分别用无水乙醇和甲醇清洗并高速离心分离，去除残留的反应前驱体，然后在80℃下真空干燥12小时，即可制得物理-化学协同抗污损型吸附材料。
本实施例所获得的一种物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂具有氧化石墨的二维片层结构以及咪唑酯骨架材料菱形十二面体结构；咪唑酯骨架材料尺寸在200-400nm，对三角褐指藻的抑制率可达85％以上；氧化石墨和银离子共同作用使得吸附最佳pH可提升至7.0，更接近海水pH，吸附容量可提升145％左右。
对照例1
以二维碳基材料和纯ZIF作为形貌结构、抗海藻性能和铀吸附性能对照样品；后加入化学抗污损剂的样品作为形貌结构对照样品；未加入化学抗污损剂的样品作为表面电位和铀吸附性能测试对照样品。
分别称取8份0.01g样品于8个锥形瓶进行铀吸附性能测试，在每个锥形瓶中分别加入pH为2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0浓度为100mg/L的铀溶液20mL，将锥形瓶置于恒温振荡器中震荡12h，震荡速度为150r/min，过滤，用ICP测定滤液中铀的浓度。结果如图6所示，吸附剂最佳吸附pH为7.0，吸附容量可达189.36mg g-1。
实施例2
本实施例与实施例1方法基本相同，区别在于：步骤1为制备的二维碳基材料为片层结构的氮化碳，化学抗污损剂为银离子。
具体地，制备二维碳基材料为片层结构的氮化碳的具体步骤包括：将2.0g三聚氰胺放入带盖的坩埚中，在马弗炉中加热2h，加热速度为20℃min-1；然后在520℃加热2h，再500℃持续加热2h，即可得到石墨相片层结构的氮化碳。
本实施例所获得的一种物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂与实施例1吸附剂基本相同，其特征在于：吸附剂兼具氮化碳的片层结构以及咪唑酯骨架材料菱形十二面体结构；咪唑酯骨架材料尺寸在400-800nm；接触角＜10°，具有超亲水性；表面具有氨基官能团，可以提高吸附剂吸附容量和选择性。
实施例3
本实施例与实施例1方法基本相同，区别在于：步骤1为制备二维碳基材料为含有Fe3O4粒子的磁性片层结构的氧化石墨，化学抗污损剂为银离子。
具体地，制备二维碳基材料为含有Fe3O4粒子的磁性片层结构的氧化石墨的具体步骤包括：在冰浴条件下，将5g天然石墨与120mL浓硫酸(V/V 98％)加入到圆底烧瓶中，搅拌2h，接着分批次加入20g高锰酸钾(30次加完)，搅拌4h后，升温至50℃保持1h，然后向体系中加入400mL去离子水，升温至95℃，保持15min后，降温至50℃，加入300mL去离子水，再加入70g双氧水(V/V 30％)以去除多余的KMnO4，离心分离，固体用盐酸和去离子水洗涤至上层清液的pH＞6，呈略酸性，将产物置于50℃烘箱中烘干，所得产物为氧化石墨(GO)片；然后取0.5g制备的氧化石墨分散于80mL的乙二醇溶液中，超声处理3h；在上述溶液中加入1.6gFeCl3·6H2O和3.2g NaAc，搅拌约30min，使其在室温下溶解；将溶液转移到100mL的不锈钢高压反应釜内，于200℃下恒温反应6h，并自然冷却至环境温度；将上述冷却得到的黑色沉淀物经磁性分离、乙醇和去离子水反复洗涤，最后放入真空干燥箱中于60℃烘干，即可得到含有磁性Fe3O4粒子的片层结构的氧化石墨。
本实施例所获得的一种物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂与实施例1吸附剂基本相同，其特征在于：氧化石墨的片层结构表面负载Fe3O4粒子和咪唑酯骨架材料菱形十二面体混合结构；Fe3O4粒子尺寸在20-100nm；咪唑酯骨架材料尺寸在200-400nm；饱和磁化强度10-30emu g-1；吸附剂不仅具有磁分离特性，还兼具二维碳基材料的片层结构的尖端效应以及磁性纳米粒子良好的尺寸效应，可渗透进微生物细胞膜，破坏其结构。
实施例4
本实施例与实施例1方法基本相同，区别在于：步骤1为制备二维碳基材料为含有Fe3O4粒子的磁性片层结构的氮化碳，化学抗污损剂为银离子。
具体地，制备二维碳基材料为含有Fe3O4粒子的磁性片层结构的氮化碳的具体步骤包括：将2.0g三聚氰胺放入带盖的坩埚中，在马弗炉中加热2h，加热速度为20℃min-1；然后在520℃加热2h，再500℃持续加热2h，即可得到石墨相片层结构的氮化碳；然后取0.5g制备的氮化碳分散于80mL的乙二醇溶液中，超声处理3h；在上述溶液中加入1.6g FeCl3·6H2O和3.2g NaAc，搅拌约30min，使其在室温下溶解；将溶液转移到100mL的不锈钢高压反应釜内，于200℃下恒温反应6h，并自然冷却至环境温度；将上述冷却得到的黑色沉淀物经磁性分离、乙醇和去离子水反复洗涤，最后放入真空干燥箱中于60℃烘干，即可得到含有Fe3O4粒子的磁性片层结构的氮化碳。
本实施例所获得的一种物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂与实施例1吸附剂基本相同，其特征在于：氮化碳的片层结构表面负载Fe3O4粒子和咪唑酯骨架材料菱形十二面体混合结构；Fe3O4粒子尺寸在20-100nm；咪唑酯骨架材料尺寸在400-800nm；饱和磁化强度10-30emu g-1；吸附剂易于磁分离，而且不仅兼具二维碳基材料的片层结构的尖端效应以及磁性纳米粒子良好的尺寸效应破坏微生物细结构，还具有超亲水性，接触角＜10°，易于与海水接触。
实施例5
本实施例与实施例1方法基本相同，区别在于：步骤1为制备二维碳基材料为片层结构的氧化石墨，化学抗污损剂为壳聚糖。
本实施例所获得的一种物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂与实施例1吸附剂基本相同，其特征在于：吸附剂依然保持氧化石墨的片层和咪唑酯骨架材料菱形十二面体复合结构；咪唑酯骨架材料尺寸在200-400nm；表面具有酰胺官能团，使得材料不仅有良好的抗污损性能，还可以进一步提高吸附剂最佳吸附pH条件和选择性。
实施例6
本实施例与实施例1方法基本相同，区别在于：步骤1为制备二维碳基材料为片层结构的氮化碳，化学抗污损剂为壳聚糖。
本实施例所获得的一种物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂与实施例1吸附剂基本相同，其特征在于：吸附剂依然保持氮化碳的片层和咪唑酯骨架材料菱形十二面体复合结构，咪唑酯骨架材料尺寸在400-800nm；接触角＜10°，具有超亲水性；pH范围3.0-8.0内，Zeta电位均＞0mV，表面正电荷与亲水性的共同作用，可以促进材料与海水的相互接触，进一步提高材料整体吸附性能。
实施例7
本实施例与实施例1方法基本相同，区别在于：步骤1为制备二维碳基材料为含有Fe3O4粒子的磁性片层结构的氧化石墨，化学抗污损剂为壳聚糖。
本实施例所获得的一种物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂与实施例1吸附剂基本相同，其特征在于：氧化石墨的片层结构表面负载磁性纳米粒子和咪唑酯骨架材料菱形十二面体混合结构；磁性纳米粒子尺寸在20-100nm；咪唑酯骨架材料尺寸在200-400nm；饱和磁化强度10-30emu g-1；表面具有酰胺官能团；吸附剂兼具二维片层结构和磁性纳米粒子良好的尺寸效应，与壳聚糖化学防污共同作用，可以具有三重物理化学协同抗污损特性。
实施例8
本实施例与实施例1方法基本相同，区别在于：步骤1为制备二维碳基材料为含有Fe3O4粒子的磁性片层结构的氮化碳，化学抗污损剂为壳聚糖。
本实施例所获得的一种物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂与实施例1吸附剂基本相同，其特征在于：氮化碳的片层结构表面负载磁性纳米粒子和咪唑酯骨架材料菱形十二面体混合结构；磁性纳米粒子尺寸在20-100nm；咪唑酯骨架材料尺寸在400-800nm；饱和磁化强度10-30emu g-1；接触角＜10°；吸附剂兼具二维片层结构和磁性纳米粒子良好的尺寸效应，可以与壳聚糖化学防污共同作用，还保持良好的超亲水性，可以进一步提升吸附性能。

Claims (10)

1.一种的物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂，其特征是：由二维碳基材料、化学抗污损剂、中心金属离子和2-甲基咪唑甲醇溶液制成，包括由二维碳基材料片层和咪唑酯骨架材料菱形十二面体结构构成的二维-三维复合结构。
2.根据权利要求1所述的物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂，其特征是：所述二维碳基材料为具有片层结构的氧化石墨、氮化碳、磁性氧化石墨或磁性氮化碳。
3.根据权利要求1所述的物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂，其特征是：所述化学抗污损剂为银离子或壳聚糖醋酸溶液。
4.根据权利要求1所述的物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂，其特征是：所述中心金属离子为Co2+。
5.根据权利要求1所述的物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂，其特征是：所述咪唑酯骨架材料的尺寸为200-800nm。
6.一种物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂的制备方法，其特征是：首先将二维碳基材料分散于甲醇中，加入化学抗污损剂和中心金属离子，超声处理；然后加入2-甲基咪唑甲醇溶液进行反应；接着将反应产物分别用无水乙醇和甲醇清洗并离心分离；最后进行干燥。
7.根据权利要求6所述的物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂的制备方法，其特征是：所述二维碳基材料为具有片层结构的氧化石墨、氮化碳、磁性氧化石墨或磁性氮化碳，分别采用如下方法制备：
在冰浴条件下，将4～6g天然石墨与100～140mL浓硫酸加入到容器中，搅拌，接着分批次加入15～25g高锰酸钾，搅拌，升温至45～55℃保持1h，然后加入350～450mL去离子水，升温至90～100℃，保持15min后，降温至50℃，加入280～320mL去离子水，再加入65～75g双氧水，离心分离，固体用盐酸和去离子水洗涤至上层清液的pH＞6，于50℃烘干，得到具有片层结构的氧化石墨；
将1.5～2.5g三聚氰胺在500～540℃加热2h，得到具有片层结构的石墨相氮化碳；
取0.4～0.6g氧化石墨分散于70～90mL的乙二醇溶液中，超声处理3h；加入1.5～1.7gFeCl3·6H2O和3.0～3.3g NaAc，搅拌使其在室温下溶解；将溶液转移高压反应釜内，于下恒温反应6h，并自然冷却至环境温度；将得到的黑色沉淀物经磁性分离、乙醇和去离子水反复洗涤，最后烘干，得到含有磁性Fe3O4粒子的片层结构的磁性氧化石墨；
取0.4～0.6g氮化碳分散于70～90mL的乙二醇溶液中，超声处理3h；在上述溶液中加入1.5～1.7g FeCl3·6H2O和3.0～3.3g NaAc，搅拌使其在室温下溶解；将溶液转移到高压反应釜内，于190～210℃下恒温反应6h，并自然冷却至环境温度；将获得的黑色沉淀物经磁性分离、乙醇和去离子水反复洗涤，最后烘干，即可得到含有磁性Fe3O4粒子的片层结构的磁性氮化碳。
8.根据权利要求6所述的物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂的制备方法，其特征是：所述化学抗污损剂为银离子或壳聚糖醋酸溶液。
9.根据权利要求6所述的物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂的制备方法，其特征是：所述中心金属离子为Co2+。
10.根据权利要求6所述的物理与化学协同抗污损型海水提铀吸附剂的制备方法，其特征是：所述磁性Fe3O4粒子为Fe3O4纳米粒子。
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