CN110975820A - 苯甲酰胺肟-ldh复合体及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及苯甲酰胺肟(BAO)‑LDH复合体及其制备方法和应用。所述苯甲酰胺肟(BAO)‑LDH复合体具有如下组成式：MII xMIII (1‑x)[(OH)2(BAO)(0.01‑0.2)(NO3)(0.05‑0.2)(CO3)(0.05‑0.22)]·(0‑2)H2O；可由MIIMIII‑NO3‑LDH剥离液与苯甲酰胺肟的甲酰胺溶液混合静置反应后，离心分离得到。本发明所提供的复合体能够高效吸附水溶液中的铀酰离子，具有较大吸附量。所述苯甲酰胺肟‑LDH复合体以其高去除率和对低浓度铀酰离子的高敏感度，有望成为新型高效吸附提铀材料，用于核工业废水处理领域、海水和盐湖水提铀领域。

Description

苯甲酰胺肟-LDH复合体及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及化合物合成技术领域，特别是涉及苯甲酰胺肟-LDH复合体及其制备方法和应用。
背景技术
随着人们对核能的不断开发利用，放射性核素会不可避免地进入自然环境和生态链中，不仅对水体和土壤造成污染，还很容易通过食物链在生物体中富集，破坏生物体的细胞和DNA结构。并且陆地上放射性核素的储备是有限的，核资源的日益紧缺也是促进人们积极研究如何回收利用核资源的一大原因。铀是一种有毒的锕系元素，可溶于水，具有高迁移性和富集性，在水中常以六价态[UO2]2+形式存在。核工业废水、海洋以及盐湖水中存在大量以[UO2]2+即铀酰阳离子形式存在的铀，因此从各种含铀水体系中分离和回收铀，不仅对铀资源的再利用和核能的可持续发展具有重要的科学和现实意义，而且对保护人类健康和生态安全意义重大。
解决这一环境和能源问题的方法有：混凝法、离子交换法、电沉积法、溶剂萃取法、吸附法等，其中，吸附法由于具有操作简单、效率高、二次污染少、吸附剂可循环利用等优点，成为去除[UO2]2+的有效方法。
层状双金属氢氧化物(layer double hydroxides,LDHs)的结构是基于带正电荷的层板、层间为阴离子和溶剂分子构成的一类离子型层状无机化合物。LDHs的层间作用力较弱，因此表现出较强的与有机、无机阴离子的交换能力和剥离/再配列特性。
发明内容
基于上述背景，本发明提供一种苯甲酰胺肟(BAO)-LDH复合体(MIIMIII-BAO-LDH复合体)及其制备方法和应用。具体技术方案如下：
一种苯甲酰胺肟-LDH复合体的制备方法，包括：
MIIMIII-NO3-LDH剥离液与苯甲酰胺肟(BAO)的甲酰胺溶液混合静置反应后，离心分离即得；
其中，MII选自二价金属中的一种或两种；MIII选自三价金属中的一种或两种。
苯甲酰胺肟(benzamidoxime，简称BAO)含有酰胺肟基团([-C(NH2)]＝N-OH)。
Figure BDA0002308394590000021
苯甲酰胺肟(benzamidoxime，简称BAO)的分子结构
本发明首先制得复合体MIIMIII-BAO-LDH复合体，而经验证，该复合体能够高效吸附水溶液中的铀酰离子[UO2]2+，且具有较大的吸附量。
本发明所述的制备方法，优选地，所述MII为Zn、Ni或Mg中的一种或两种，MIII为Al。
本发明所述的制备方法，在苯甲酰胺肟(BAO)的甲酰胺溶液中，苯甲酰胺肟与甲酰胺的质量体积比为(1-5)g：100mL。在上述质量体积比下，所述BAO可更好的分散和溶解。
本发明所述的制备方法，所述MIIMIII-NO3-LDH剥离液是由MIIMIII-NO3-LDH分散在甲酰胺中得到的；
优选地，在所述MIIMIII-NO3-LDH剥离液中，所述MIIMIII-NO3-LDH与甲酰胺的质量体积比为(0.05-0.15)g：30mL。
经过验证，在上述质量体积比下，MIIMIII-NO3-LDH可达到较好的分散和剥离。
本发明所述的制备方法，优选地，所述MIIMIII-NO3-LDH剥离液与苯甲酰胺肟(BAO)的甲酰胺溶液混合静置反应后，以8000-15000r/min高速离心5-10min后，分离、干燥即得。
优选地，所述干燥为在40℃真空干燥40-55h。
优选地，在离心步骤之后，分离步骤之前，还可包括以水和/或有机溶剂反复洗涤的步骤，所述有机溶剂可优选为丙酮(每次洗涤可用约40ml的水和/或有机溶剂)。
更为具体地，先以水洗涤，再以丙酮洗涤，以使溶剂更快速挥发，且洗涤后更易于后续的分离和干燥。
本领域技术人员可以理解，所述制备方法还可包括研磨等步骤，可采用本领域的一般方法即可，在此不做特殊限定。
本发明所述的制备方法，所述的MIIMIII-NO3-LDH以如下方法制备得到：
(1)将MII(NO3)2、MIII(NO3)3和有机碱在120-160℃下反应20-30h，得到MIIMIII-CO3-LDH；其中，所述有机碱选自HMT和尿素中的一种或两种。
(2)将MIIMIII-CO3-LDH、硝酸盐、硝酸和排气水密封反应20-30h，即得。
发明人发现，在步骤(2)中加入硝酸，可以使层间的CO3 2-在酸性条件下变为HCO3 2-，以减弱与LDH层板的静电结合作用，增加硝酸根交换的几率，从而提升MIIMIII-NO3-LDH的收率，减少物料的浪费。
优选地，步骤(1)中：所述MII(NO3)2、MIII(NO3)3的总摩尔数和六次甲基四胺(HMT)的摩尔比为(1-3)：1；
本领域技术人员可以理解，步骤(1)中，还包括在120-160℃下反应20-30h之后，冷却、抽滤、洗涤和干燥的步骤，再得到MIIMIII-CO3-LDH。
上述技术方案中的干燥可在40℃下干燥，上述的冷却、抽滤和洗涤按照本领域常规即可，在此不做特殊的限制。
优选地，步骤(2)中：所述MIIMIII-CO3-LDH和硝酸盐的质量比为1：(50-100)；所述硝酸和所述排气水的体积比为(0.2-0.5)：1000；
本领域技术人员可以理解，步骤(2)中，还包括在密封反应20-30h之后，过滤、洗涤、干燥的步骤，再得到所述LDH前体。所述干燥可在40℃下干燥，上述的过滤和洗涤按照本领域常规即可，在此不做特殊的限制。
本发明所述的MIIMIII-NO3-LDH的制备方法中，所述硝酸盐可采用本领域可接受的硝酸盐，如硝酸钠、硝酸钾等，优选为硝酸钠。
最为优选地，本发明所述的MIIMIII-NO3-LDH中，所述MII为Mg，MIII为Al，由如下方法制备得到：
(1)采用水热合成法，称取3.20质量份Mg(NO3)2.6H2O、2.35质量份Al(NO3)3.9H2O和2.30质量份HMT(六次甲基四胺)，加入50体积份去离子水，超声使其溶解，转移至100体积份反应釜中。于140℃反应24h，冷却至室温，抽滤并洗涤，40℃真空干燥6～8h，得到MgAl-CO3-LDH；
(2)采用离子交换法，将去离子水煮沸排气，稍冷后，称取63.75质量份NaNO3用1000体积份排气水溶解于锥形瓶中，再称取1.00质量份上述合成的MgAl-CO3-LDH加入该溶液中，搅拌使其充分分散。加入0.335体积份浓硝酸。密封搅拌24h，抽滤并洗涤，40℃真空干燥6～8h，得到MgAl-NO3-LDH。
作为解释和说明，在上述技术方案中，1质量份：1体积份＝1g：1mL。
本发明同时提供一种苯甲酰胺肟-LDH复合体，具有如下组成式：
MII xMIII (1-x)[(OH)2(BAO)(0.01-0.2)(NO3)(0.05-0.2)(CO3)(0.05-0.22)]·(0-2)H2O，其中，x在0.5-0.8之间；
优选地，所述组成式为MII xMIII (1-x)[(OH)2(BAO)(0.05-0.15)(NO3)(0.08-0.15)(CO3)(0.1-0.2)]·(0-2)H2O，其中，x在0.52-0.67之间；更优选x在0.53-0.65之间；
更优选地，所述组成式为：
Mg0.57Al0.43[(OH)2(BAO)0.09(NO3)0.1(CO3)0.12]·0.8H2O。
作为另一优选技术方案，所述苯甲酰胺肟-LDH复合体的分子量在85-110之间，优选在90-100之间，最优选在94-97之间(尤为优选95.02)。
优选地，所述的苯甲酰胺肟-LDH复合体是由上述任意一项技术方案所述的制备方法所制备得到的。
通过本发明所提供的制备方法所合成的复合体仍旧能够保持层状形貌，层间距相对于前体增大，苯甲酰胺肟进入层间。
本发明所述的苯甲酰胺肟-LDH复合体中，酰胺肟基团是从水溶液中螯合铀酰阳离子[UO2]2+的最佳基团之一，具有较高的亲和力和选择性，从而可以对[UO2]2+实现高效吸附。
本发明进一步提供上述任意一项技术方案所述的苯甲酰胺肟-LDH复合体用于提取或吸附铀的应用，所述铀以铀酰阳离子的形式存在。
本发明所述的用于提取或吸附铀的应用，优选地，在pH＝3～5的条件下对铀进行提取或吸附。经过验证，上述pH值可有效增加所述苯甲酰胺肟-LDH复合体提取或吸附铀的能力。
本发明所述的用于提取或吸附铀的应用，优选地，所述铀酰阳离子在水体中存在，所述铀酰阳离子的浓度不低于5ppm。
作为解释和说明，上述技术方案中所述的“水体”，可指本领域可接受的任意水体，优选如海水、盐湖水、工业废水(特别是核工业废水)、实验废水等任意一种或几种。
本发明同时提供上述任意一项技术方案所述的苯甲酰胺肟-LDH复合体用于含铀废水处理的应用，其中，所述含铀废水中至少含有铀酰阳离子。
本发明所述的用于含铀废水处理的应用，优选地，调节所述含铀废水的pH为3～5。
经过验证，在上述pH值范围内进行处理可有效增加所述苯甲酰胺肟-LDH复合体吸附铀酰的能力，从而更好的达到对含铀废水处理的目的。
本发明所述的用于含铀废水处理的应用，优选地，所述铀酰阳离子在所述含铀废水中的浓度不低于5ppm。
本发明所述的苯甲酰胺肟-LDH复合体的应用(包括用于含铀废水处理的应用和用于提取或吸附铀的应用)，经过验证，苯甲酰胺肟-LDH复合体对一定浓度(特别是低浓度下)的[UO2]2+去除率(吸附率)>99.99％，分配系数Kd值高达106～107mL/g。在高浓度(特别是100～500ppm)的硝酸铀酰溶液中该苯甲酰胺肟-LDH复合体吸附容量随溶液浓度增大而增大，最大吸附量达327mg/g。
本发明首先采用水热法合成了MIIMIII-CO3-LDH前体，经离子交换得到MIIMIII-NO3-LDH，再通过剥离/再配列法制得复合体MIIMIII-BAO-LDH复合体。经验证，该复合体能够高效吸附水溶液中的[UO2]2+，且具有较大的吸附量。
本发明所提供的苯甲酰胺肟-LDH复合体(特别是MgAl-BAO-LDH复合体)以其高去除率和对低浓度铀酰离子的高敏感度，有望成为新型高效吸附提铀材料，用于核工业废水处理领域、海水和盐湖水提铀领域。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为MgAl-NO3-LDH前体和MgAl-BAO-LDH复合体的XRD谱图。
图2为MgAl-NO3-LDH前体、MgAl-BAO-LDH复合体的FT-IR谱图；
图3为MgAl-NO3-LDH前体、MgAl-BAO-LDH复合体的SEM照片；
图4A为pH～3时，MgAl-BAO-LDH复合体吸附后所得固体的IR图，其中，a)为吸附剂MgAl-BAO-LDH复合体的IR图，b)为吸附浓度为50ppm的铀酰溶液后所得固体的IR图，c)为吸附浓度为100ppm的铀酰溶液后所得固体的IR图，d)为吸附浓度为250ppm的铀酰溶液后所得固体的IR图；
图4B为MgAl-BAO-LDH复合体吸附不同浓度、不同pH值的铀酰溶液后所得固体的IR图：其中，a)为吸附剂MgAl-BAO-LDH复合体的IR图，b)为吸附浓度为50ppm(pH＝4.19)的铀酰溶液后所得固体的IR图，c)为吸附浓度为100ppm的铀酰溶液(pH＝4.29)后所得固体的IR图，d)为吸附浓度为250ppm的铀酰溶液(pH＝3.84)后所得固体的IR图，e)为吸附浓度为500ppm的铀酰溶液(pH＝3.63)后所得固体的IR图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在以下实施例中，所出现的技术术语均为本领域的公认含义，作为解释和说明，补充如下：
Kd是分配系数。
qm是最大吸附量。
实施例1
本实施例提供一种苯甲酰胺肟-LDH复合体及其制备方法，具体制备方法如下：
(1)MgAl-CO3-LDH和MgAl-NO3-LDH前体的合成
采用水热合成法，称取3.20g Mg(NO3)2.6H2O、2.35g Al(NO3)3.9H2O和2.30g HMT(六次甲基四胺)，加入50mL去离子水，超声使其溶解,转移至100mL反应釜中。于140℃反应24h，冷却至室温，抽滤并洗涤，40℃真空干燥6～8h，得到MgAl-CO3-LDH。
采用离子交换法，将去离子水煮沸排气，稍冷后，称取63.75g NaNO3用1000mL排气水溶解于锥形瓶中，再称取1.00g上述合成的MgAl-CO3-LDH加入该溶液中，搅拌使其充分分散。加入335μL浓硝酸。密封搅拌24h，抽滤并洗涤，40℃真空干燥6～8h，得到MgAl-NO3-LDH前体。
(2)苯甲酰胺肟-LDH复合体(MgAl-BAO-LDH复合体)的合成
称取0.10g MgAl-NO3-LDH前体，加入30mL甲酰胺，振荡器振荡使其剥离，得到胶体悬浮液。再称取0.25g BAO(苯甲酰胺肟)，超声使其溶解于10mL甲酰胺中。将BAO溶液倒入LDH剥离液中，振摇使其充分接触，然后静置反应24h。以12000r/min高速离心6min，得到胶状物，用水和丙酮洗涤数次(每次洗涤用约40ml溶剂)，离心分离，仍为胶状物，40℃真空干燥48h，研磨，可得粉末状产物MgAl-BAO-LDH复合体。
本实施例同时提供苯甲酰胺肟-LDH复合体的表征信息，如下：
图1为MgAl-NO3-LDH前体和MgAl-BAO-LDH复合体的XRD谱图，其中，(a)为前体MgAl-NO3-LDH，层间距是0.89nm的层状化合物，剥离/再配列之后，得到(b)MgAl-BAO-LDH复合体，其中出现面间距为1.17nm(对应(003)面),0.59nm(对应(006)面),0.39nm(对应(009)面)的系列衍射峰，说明材料保持层状结构，层间距增大为1.17nm。此外，0.15nm处(对应层板上的(110)面)衍射峰的存在，说明在制备苯甲酰胺肟-LDH复合体过程中，LDH的层板结构未受破坏。
图2为MgAl-NO3-LDH前体、MgAl-BAO-LDH复合体的FT-IR谱图；其中，(a)为MgAl-NO3-LDH前体，(b)为MgAl-BAO-LDH复合体；二者的IR谱图在3397/3445、1384、671和447cm-1位置都出现红外吸收峰，3397/3445cm-1的宽吸收峰属于结晶水的H-OH振动峰和层板-OH的伸缩振动峰，1384cm-1处的峰为层间NO3 -的振动吸收，676和447cm–1处的吸收归属于层板M-O的振动。MgAl-BAO-LDH复合体的谱图中出现1690、1597和1053cm-1处的酰胺肟的特征吸收峰，1690cm-1处的峰为C＝N的振动吸收，1597cm-1处的峰为-NH2的振动吸收，1053cm-1处的峰为C-N的振动吸收。
此外，与MgAl-NO3-LDH前体相比，MgAl-BAO-LDH复合体在1384cm-1处的吸收峰强度明显减弱，说明BAO与NO3 -交换进入层间，成功得到复合体，BAO为层间主要客体。
图3为MgAl-NO3-LDH前体、MgAl-BAO-LDH复合体的SEM照片，其中，(a、b)为MgAl-NO3-LDH前体，(c、d)为MgAl-BAO-LDH复合体。由图3中的a、b可看出MgAl-NO3-LDH前体为规则的六边形片状结构，剥离再配列之后所得MgAl-BAO-LDH复合体(图3中的c、d)变为薄片花状形貌，这是由于剥离后LDH纳米片柔性很大，很难再规则排列为原来的六边形形貌，这符合剥离/再配列方法所得组装材料的共性特征。MgAl-BAO-LDH复合体具有较大的表面积，有利于提升其对金属离子的吸附效果。尽管产物片层堆积的形貌不明显，结合XRD谱图，可确认该复合体为层状结构。
取本实施例制备得到的MgAl-BAO-LDH复合体进行组成分析，得到结果如表1所示：
表1 MgAl-BAO-LDH复合体的组成分析
Figure BDA0002308394590000081
本实施例所述的MgAl-BAO-LDH复合体，其分子式为：
Mg0.57Al0.43[(OH)2(BAO)0.09(NO3)0.1(CO3)0.12]·0.8H2O，分子量为95.02。
实施例2
本实施例提供实施例1的MgAl-BAO-LDH复合体的应用性质。
实验方法：
(1)不同pH下低浓度[UO2]2+的单吸实验
称取0.02g实施例1所制备的MgAl-BAO-LDH复合体，加入到20mL用0.1M HNO3溶液调节到pH～3的含10ppm[UO2]2+的硝酸盐溶液中，机械振荡24h，离心，取上清液进行ICP测试。
称取0.02g MgAl-BAO-LDH复合体，加入到20mL含10ppm[UO2]2+的硝酸盐溶液(pH＝5.5)中，机械振荡24h，离心，取上清液进行ICP测试。
(2)[UO2]2+的最大吸附量实验
配制浓度50～800ppm的[UO2]2+溶液(pH为溶液自身pH，为3.6～4.1)。称取0.02gMgAl-BAO-LDH复合体，加入到20mL以上溶液中，机械振荡24h，离心，取上清液进行ICP测试。
(3)pH值对[UO2]2+吸附性能的影响
配制10～250ppm的[UO2]2+溶液，用0.1M HNO3溶液调节得到不同pH值的[UO2]2+溶液，范围为pH＝3-5。称取0.02g MgAl-BAO-LDH复合体，分别加入到20mL以上各溶液中，机械振荡24h，离心，取上清液进行ICP测试。
实验结果：
(1)不同pH下低浓度[UO2]2+的单吸实验
表1为MgAl-BAO-LDH复合体对[UO2]2+的单独吸附结果。
对～10ppm的铀酰溶液，调整pH在3-5范围，复合体对铀的吸附效果均非常好，去除率可达99.99％以上，Kd值可到～107mL/g，说明MgAl-BAO-LDH复合体对铀有优异的吸附能力。
表2不同pH下MgAl-BAO-LDH复合体对低浓度铀(～10ppm)的单独吸附结果a
Figure BDA0002308394590000101
在表2中，C0为铀酰溶液中，铀的初始浓度，Cf为经所述复合体吸附后溶液中铀的浓度。
pH值是指铀酰溶液本身的pH值。
(2)[UO2]2+的最大吸附量实验
表2为MgAl-BAO-LDH复合体对[UO2]2+的变浓度吸附结果。
由上可见在pH＝3-5的范围复合体对铀溶液的吸附加效果均较好。
当增大铀(以铀酰阳离子形式存在)初始浓度从～50ppm增至～800ppm，溶液pH值在3.5-4.5的范围内，MgAl-BAO-LDH复合体对铀的吸附量逐渐增至327mg/g，即最大吸附量qm U为327mg/g。当铀初始浓度为51ppm时，吸附后铀浓度仍可降至<1ppb，去除率>99.99％。
以上结果证实，MgAl-BAO-LDH复合体对<50ppm浓度的铀具有极高的去除率；并且随初始铀酰溶液浓度增加，吸附量增加。
表3 MgAl-BAO-LDH复合体对[UO2]2+的最大吸附量测定a
Figure BDA0002308394590000102
在表3中，C0为铀酰溶液中，铀的初始浓度，Cf为经所述复合体吸附后溶液中铀的浓度。
pH值是指铀酰溶液本身的pH值。(3)pH值对不同浓度[UO2]2+的吸附效果的影响
表3为不同pH值下MgAl-BAO-LDH对不同浓度[UO2]2+的吸附结果。
具体地，初始浓度为～10ppm的铀酰溶液的初始pH值分别为3.03、3.91、4.82；初始浓度为～50ppm的铀酰溶液初始pH值分别为3.06、4.19；初始浓度为～250ppm的铀酰溶液的初始pH值分别为3.03、3.84。
由表3可知，初始浓度为<50ppm时，MgAl-BAO-LDH复合体对[UO2]2+的去除能力优异，去除率几乎全达99.99％，Kd值高达106～107mL/g。当铀酰初始浓度>50ppm时，稍高的pH值条件对提升吸附效果有利。
以上数据证实MgAl-BAO-LDH复合体用于吸附[UO2]2+适用的pH环境较广泛，且初始浓度≤50ppm时铀(铀酰)的去除率可维持在99.99％及以上。
表4 pH值对[UO2]2+吸附性能的影响
Figure BDA0002308394590000111
Figure BDA0002308394590000121
在表4中，C0为铀酰溶液中，铀的初始浓度，Cf为经所述复合体吸附后溶液中铀的浓度。
pH值是指铀酰溶液本身的pH值。
(4)MgAl-BAO-LDH复合体吸附[UO2]2+后固体样品的红外谱表征
图4A为pH固定在～3时，MgAl-BAO-LDH复合体吸附后固体的IR图，其中，a)为吸附剂MgAl-BAO-LDH复合体，b)为吸附浓度为50ppm的铀酰溶液后所得固体的IR图，c)为吸附浓度为100ppm的铀酰溶液后所得固体的IR图，d)为吸附浓度为250ppm的铀酰溶液后所得固体的IR图；
图4B为MgAl-BAO-LDH复合体吸附不同浓度、不同pH值的铀酰溶液(铀酰溶液自身的pH值)后所得固体的IR图：其中，a)为吸附剂MgAl-BAO-LDH复合体，b)为吸附浓度为50ppm的铀酰溶液(pH＝4.19)后所得固体的IR图，c)为吸附浓度为100ppm的铀酰溶液(pH＝4.29)后所得固体的IR图，d)为吸附浓度为250ppm的铀酰溶液(pH＝3.84)后所得固体的IR图，e)为吸附浓度为500ppm的铀酰溶液(pH＝3.63)后所得固体的IR图。
由文献可知，UO2(NO3)2盐在913cm-1处出现[UO2]2+的不对称振动的吸收峰。由图4A可知，吸附铀后的固体产物在875-914cm-1出现吸收峰，可判定为捕获的[UO2]2+的红外吸收，说明MgAl-BAO-LDH复合体能够从水溶液中吸附[UO2]2+。
与吸附前的复合体的红外谱图(图4A中的a)对照可知，吸附后样品的肟基基团在1690cm-1处的C＝N吸收峰由于N与[UO2]2+的配位作用，红移至1624cm-1，不基于任何理论，可以认为，肟基主要靠C＝N基团中的N与[UO2]2+结合。在1053cm-1处的C-N键的吸收移至1068cm-1，该峰位变动不大说明与C相连的-NH2未参与主要配位作用，因此本发明所提供的复合体材料对[UO2]2+的吸附主要通过C＝N的N与[UO2]2+的络合作用。
由上可知，本发明采用水热法合成了MIIMIII-CO3-LDH前体，经离子交换得到MIIMIII-NO3-LDH，再通过剥离/再配列法制得复合体MIIMIII-BAO-LDH复合体。
经验证，该复合体能够高效吸附水溶液中的[UO2]2+，且具有较大的吸附量。本发明所提供的苯甲酰胺肟-LDH复合体(特别是MgAl-BAO-LDH复合体)以其高去除率和对低浓度铀酰离子的高敏感度，有望成为新型高效吸附提铀材料，用于核工业废水处理领域、海水和盐湖水提铀领域。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种苯甲酰胺肟-LDH复合体的制备方法，其特征在于，包括：
MIIMIII-NO3-LDH剥离液与苯甲酰胺肟(BAO)的甲酰胺溶液混合静置反应后，离心分离即得；其中，MII选自二价金属中的一种或两种；MIII选自三价金属中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述MII为Zn、Ni或Mg中的一种或两种，MIII为Al；
优选地，所述MII为Mg。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，在苯甲酰胺肟的甲酰胺溶液中，苯甲酰胺肟与甲酰胺的质量体积比为(1-5)g：100mL。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述MIIMIII-NO3-LDH剥离液是由MIIMIII-NO3-LDH分散在甲酰胺中得到的；
优选地，所述MIIMIII-NO3-LDH与甲酰胺的质量体积比为(0.05-0.15)g：30mL。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述MIIMIII-NO3-LDH剥离液与苯甲酰胺肟的甲酰胺溶液混合静置反应后，以8000-15000r/min高速离心5-10min后，分离、干燥即得。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述的MIIMIII-NO3-LDH以如下方法制备得到：
(1)将MII(NO3)2、MIII(NO3)3和有机碱在120-160℃下反应20-30h，得到MIIMIII-CO3-LDH；其中，所述有机碱选自六次甲基四胺和尿素中的一种或两种；
(2)将MIIMIII-CO3-LDH和硝酸盐、浓硝酸和排气水密封反应20-30h，即得；
优选地，步骤(1)中：所述MII(NO3)2、MIII(NO3)3的总摩尔数和六次甲基四胺的摩尔比为(1-3)：1；和/或，步骤(2)中：所述MIIMIII-CO3-LDH和硝酸盐的质量比为1：(50-100)；所述浓硝酸和所述排气水的体积比为(0.2-0.5)：1000。
7.一种苯甲酰胺肟-LDH复合体，其特征在于，具有如下组成式：
MII xMIII (1-x)[(OH)2(BAO)(0.01-0.2)(NO3)(0.05-0.2)(CO3)(0.05-0.22)]·(0-2)H2O，其中，x在0.5-0.8之间；所述MII为Zn、Ni或Mg中的一种或两种，MIII为Al；
优选地，
所述组成式为：MII xMIII (1-x)[(OH)2(BAO)(0.05-0.15)(NO3)(0.08-0.15)(CO3)(0.1-0.2)]·(0-2)H2O，其中，x在0.52-0.67之间；更优选地，所述组成式为：Mg0.57Al0.43[(OH)2(BAO)0.09(NO3)0.1(CO3)0.12]·0.8H2O；
和/或，
所述苯甲酰胺肟-LDH复合体的分子量在85-110之间，更优选在90-100之间，最优选在94-97之间。
8.一种苯甲酰胺肟-LDH复合体，其特征在于，由权利要求1-6任一项所述的制备方法所制备得到。
9.权利要求7-8任一项所述的苯甲酰胺肟-LDH复合体用于含铀废水处理的应用；其中，所述含铀废水中至少含有铀酰阳离子；
优选地，调节含铀废水的pH为3～5；和/或，所述铀酰阳离子在所述含铀废水中的浓度不低于5ppm。
10.权利要求7-8任一项所述的苯甲酰胺肟-LDH复合体用于提取或吸附铀的应用，所述铀以铀酰阳离子的形式存在；
优选地，在pH＝3～5的条件下对铀进行提取或吸附；和/或，所述铀酰阳离子在水体中存在，所述铀酰阳离子的浓度不低于5ppm。
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