CN112316890A - 水滑石吸附材料及其制备方法和应用 - Google Patents

水滑石吸附材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种水滑石吸附材料及其制备方法和应用，该水滑石吸附材料的制备方法，包括以下步骤：将硫酸镁和硫酸铝溶于水中，然后加入沉淀剂，搅拌反应后，过滤得到镁铝水滑石；将镁铝水滑石置于球磨罐中加入凹凸棒石球磨后，得到水滑石吸附材料。本发明的水滑石吸附材料的制备方法，通过将凹凸棒石与水滑石插层结构材料复合，进一步实现功能强化，凹凸棒石与水滑石复合后对盐酸四环素吸附容量大于单一的凹凸棒石或水滑石对盐酸四环素吸附容量。

Description

水滑石吸附材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及吸附材料技术领域，尤其涉及一种水滑石吸附材料及其制备方法和应用。
背景技术
近年来在医药、畜牧等方面的不恰当使用已导致四环素类抗生素大量进入水体环境，对环境安全、生态系统以及人类健康造成极大的威胁，因此，制备出一种价廉高效的吸附剂来处理抗生素污染及环境修复具有重要意义。水滑石由带正电荷的金属氢氧化物和带负电的层间阴离子构成层状结构，并可通过改变反应条件调控水滑石的物相参数、微观结构及层间距，从而改变水滑石的吸附性能，广泛用作吸附材料。
然而，发明人发现单一采用水滑石对废水中盐酸四环素吸附容量低，无法满足实际使用需求。基于此，有必要对现有的水滑石进行改进。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种水滑石吸附材料及其制备方法和应用，以解决现有技术中存在的技术缺陷。
第一方面，本发明提供了一种水滑石吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
将硫酸镁和硫酸铝溶于水中，然后加入沉淀剂，搅拌反应后，过滤得到镁铝水滑石；
将镁铝水滑石置于球磨罐中加入凹凸棒石球磨后，得到水滑石吸附材料。
可选的，所述的水滑石吸附材料的制备方法，将硫酸镁和硫酸铝溶于水中，
然后加入沉淀剂，于温度为70～90℃、pH为9～11下，搅拌反应3～6h，过滤得到镁铝水滑石。
可选的，所述的水滑石吸附材料的制备方法，将镁铝水滑石置于球磨罐中加入凹凸棒石，以400～600r/min球磨3～5h，即得到水滑石吸附材料。
可选的，所述的水滑石吸附材料的制备方法，加入的凹凸棒石质量为镁铝水滑石质量的20～100％。
可选的，所述的水滑石吸附材料的制备方法，硫酸镁和硫酸铝的摩尔比为3:(0.5～1)，沉淀剂由氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合而成。
一种水滑石吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
将硫酸镁和硫酸铝溶于水中，然后加入沉淀剂、凹凸棒石，搅拌反应后，过滤得到水滑石吸附材料。
可选的，所述的水滑石吸附材料的制备方法，将硫酸镁和硫酸铝溶于水中，然后加入沉淀剂、凹凸棒石，于温度为70～90℃、pH为9～11下，搅拌反应3～6h后，过滤得到水滑石吸附材料。
可选的，所述的水滑石吸附材料的制备方法，硫酸镁和硫酸铝的摩尔比为3:(0.5～1)，沉淀剂由氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合而成。
第二方面，本发明还提供了一种水滑石吸附材料，采用所述的制备方法制备得到。
第三方面，本发明还提供了所述的水滑石吸附材料在除去废水中四环素类抗生素中的应用。
本发明的一种水滑石吸附材料的制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明的水滑石吸附材料的制备方法，通过将凹凸棒石与水滑石插层结构材料复合，进一步实现功能强化，凹凸棒石与水滑石复合后对盐酸四环素吸附容量大于单一的凹凸棒石或水滑石对盐酸四环素吸附容量；
(2)本发明的水滑石吸附材料的制备方法，对盐酸四环素的吸附率高达99.6％以上，实现了凹凸棒石与水滑石两者功能强化；
(3)本发明的水滑石吸附材料的制备方法，以矿物材料凹凸棒石和水滑石为原料，成本低廉，能带动资源有效利用；本发明的制备方法简单，便于实现工业化生产，应用前景十分广阔。
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的介绍。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为本发明的水滑石吸附材料的制备方法的工艺流程图；
图2为本发明实施例1～6中制备得到的水滑石吸附材料、以及凹凸棒石和水滑石的XRD谱图；
图3为本发明实施例1～6中制备得到的水滑石吸附材料和水滑石的FT-IR图；
图4为本发明实施例1～6中制备得到的水滑石吸附材料的SME图；
图5为本发明实施例1～6中制备得到的水滑石吸附材料、以及凹凸棒石和水滑石对盐酸四环素的吸附性能曲线图；
图6为本发明实施例7～11中制备得到的水滑石吸附材料、以及凹凸棒石和水滑石的XRD谱图；
图7为本发明实施例7～11中制备得到的水滑石吸附材料、以及凹凸棒石和水滑石的的FT-IR图；
图8为本发明实施例7～11制备得到的水滑石吸附材料以及凹凸棒石的SME图；
图9为本发明实施例7～11中制备得到的水滑石吸附材料、以及凹凸棒石和水滑石对盐酸四环素的吸附性能曲线图；
图10为本发明实施例4制备得到的水滑石吸附材料对盐酸四环素的吸附率与pH的关系曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供了一种水滑石吸附材料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、将硫酸镁和硫酸铝溶于水中，然后加入沉淀剂，搅拌反应后，过滤得到镁铝水滑石；
S2、将镁铝水滑石置于球磨罐中加入凹凸棒石球磨后，得到水滑石吸附材料。
需要说明的是，本申请实施例中沉淀剂为氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合而成溶液，其中沉淀剂中氢氧化钠与碳酸钠的摩尔比为16:1。
具体的，本申请实施例中S1中具体包括：将摩尔比为3:1的硫酸镁和硫酸铝溶于去离子水中，再加入沉淀剂，并用稀氢氧化钠溶液调节pH为10，于温度为80℃，搅拌反应4h，抽滤，用去离子水洗涤，于60℃下干燥、研磨即制备得到镁铝水滑石(Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O)，其中，硫酸镁与沉淀剂中碳酸钠的摩尔比为6:1。
具体的，本申请实施例S2中具体包括：将S1中制备得到的镁铝水滑石置于玛瑙球磨罐中，然后加入质量为镁铝水滑石质量40％的凹凸棒石粉末，以500r/min球磨4小时即得到水滑石吸附材料。
本申请中凹凸棒石是一种天然一维纳米材料，具有较大比表面积、孔道丰富、结构稳定、成本低廉等特点，是一种优异的吸附剂；凹凸棒石表面带电荷、化学活性较高、能诱导金属盐沉淀和水滑石的组成可控、层板结构可调变、层间阴离子可交换和大比表面积等特点，通过将凹凸棒石与水滑石插层结构材料复合，进一步实现功能强化，凹凸棒石与水滑石复合后对盐酸四环素吸附容量大于单一的凹凸棒石或水滑石对盐酸四环素吸附容量。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种水滑石吸附材料采用上述制备方法制备得到。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种上述制备得到的水滑石吸附材料在除去废水中四环素类抗生素中的应用。
实施例2
本发明提供了一种水滑石吸附材料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、将硫酸镁和硫酸铝溶于水中，然后加入沉淀剂，搅拌反应后，过滤得到镁铝水滑石；
S2、将镁铝水滑石置于球磨罐中加入凹凸棒石球磨后，得到水滑石吸附材料。
需要说明的是，本申请实施例中沉淀剂为氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合而成溶液。其中沉淀剂中氢氧化钠与碳酸钠的摩尔比为16:1。
具体的，本申请实施例中S1中具体包括：将摩尔比为3:1的硫酸镁和硫酸铝溶于去离子水中，再加入沉淀剂，并用稀氢氧化钠溶液调节pH为10，于温度为80℃，搅拌反应4h，抽滤，用去离子水洗涤，于60℃下干燥、研磨即制备得到镁铝水滑石；其中，硫酸镁与沉淀剂中碳酸钠的摩尔比为6:1。
具体的，本申请实施例S2中具体包括：将S1中制备得到的镁铝水滑石置于玛瑙球磨罐中，然后加入质量为镁铝水滑石质量50％的凹凸棒石粉末，以500r/min球磨4小时即得到水滑石吸附材料。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种水滑石吸附材料采用上述制备方法制备得到。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种上述制备得到的水滑石吸附材料在除去废水中四环素类抗生素中的应用。
实施例3
本发明提供了一种水滑石吸附材料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、将硫酸镁和硫酸铝溶于水中，然后加入沉淀剂，搅拌反应后，过滤得到镁铝水滑石；
S2、将镁铝水滑石置于球磨罐中加入凹凸棒石球磨后，得到水滑石吸附材料。
需要说明的是，本申请实施例中沉淀剂为氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合而成溶液。其中沉淀剂中氢氧化钠与碳酸钠的摩尔比为16:1。
具体的，本申请实施例中S1中具体包括：将摩尔比为3:1的硫酸镁和硫酸铝溶于去离子水中，再加入沉淀剂，并用稀氢氧化钠溶液调节pH为10，于温度为80℃，搅拌反应4h，抽滤，用去离子水洗涤，于60℃下干燥、研磨即制备得到镁铝水滑石；其中，硫酸镁与沉淀剂中碳酸钠的摩尔比为6:1。
具体的，本申请实施例S2中具体包括：将S1中制备得到的镁铝水滑石置于玛瑙球磨罐中，然后加入质量为镁铝水滑石质量60％的凹凸棒石粉末，以500r/min球磨4小时即得到水滑石吸附材料。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种水滑石吸附材料采用上述制备方法制备得到。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种上述制备得到的水滑石吸附材料在除去废水中四环素类抗生素中的应用。
实施例4
本发明提供了一种水滑石吸附材料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、将硫酸镁和硫酸铝溶于水中，然后加入沉淀剂，搅拌反应后，过滤得到镁铝水滑石；
S2、将镁铝水滑石置于球磨罐中加入凹凸棒石球磨后，得到水滑石吸附材料。
需要说明的是，本申请实施例中沉淀剂为氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合而成溶液。其中沉淀剂中氢氧化钠与碳酸钠的摩尔比为16:1。
具体的，本申请实施例中S1中具体包括：将摩尔比为3:1的硫酸镁和硫酸铝溶于去离子水中，再加入沉淀剂，并用稀氢氧化钠溶液调节pH为10，于温度为80℃，搅拌反应4h，抽滤，用去离子水洗涤，于60℃下干燥、研磨即制备得到镁铝水滑石；其中，硫酸镁与沉淀剂中碳酸钠的摩尔比为6:1。
具体的，本申请实施例S2中具体包括：将S1中制备得到的镁铝水滑石置于玛瑙球磨罐中，然后加入质量为镁铝水滑石质量70％的凹凸棒石粉末，以500r/min球磨4小时即得到水滑石吸附材料。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种水滑石吸附材料采用上述制备方法制备得到。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种上述制备得到的水滑石吸附材料在除去废水中四环素类抗生素中的应用。
实施例5
本发明提供了一种水滑石吸附材料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、将硫酸镁和硫酸铝溶于水中，然后加入沉淀剂，搅拌反应后，过滤得到镁铝水滑石；
S2、将镁铝水滑石置于球磨罐中加入凹凸棒石球磨后，得到水滑石吸附材料。
需要说明的是，本申请实施例中沉淀剂为氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合而成溶液。其中沉淀剂中氢氧化钠与碳酸钠的摩尔比为16:1。
具体的，本申请实施例中S1中具体包括：将摩尔比为3:1的硫酸镁和硫酸铝溶于去离子水中，再加入沉淀剂，并用稀氢氧化钠溶液调节pH为10，于温度为80℃，搅拌反应4h，抽滤，用去离子水洗涤，于60℃下干燥、研磨即制备得到镁铝水滑石，其中，硫酸镁与沉淀剂中碳酸钠的摩尔比为6:1。
具体的，本申请实施例S2中具体包括：将S1中制备得到的镁铝水滑石置于球磨罐中，然后加入质量为镁铝水滑石质量80％的凹凸棒石粉末，以500r/min球磨4小时即得到水滑石吸附材料。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种水滑石吸附材料采用上述制备方法制备得到。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种上述制备得到的水滑石吸附材料在除去废水中四环素类抗生素中的应用。
实施例6
本发明提供了一种水滑石吸附材料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、将硫酸镁和硫酸铝溶于水中，然后加入沉淀剂，搅拌反应后，过滤得到镁铝水滑石；
S2、将镁铝水滑石置于球磨罐中加入凹凸棒石球磨后，得到水滑石吸附材料。
需要说明的是，本申请实施例中沉淀剂为氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合而成溶液。其中沉淀剂中氢氧化钠与碳酸钠的摩尔比为16:1。
具体的，本申请实施例中S1中具体包括：将摩尔比为3:1的硫酸镁和硫酸铝溶于去离子水中，再加入沉淀剂，并用稀氢氧化钠溶液调节pH为10，于温度为80℃，搅拌反应4h，抽滤，用去离子水洗涤，于60℃下干燥、研磨即制备得到镁铝水滑石，其中，硫酸镁与沉淀剂中碳酸钠的摩尔比为6:1。
具体的，本申请实施例S2中具体包括：将S1中制备得到的镁铝水滑石置于玛瑙球磨罐中，然后加入质量为镁铝水滑石质量90％的凹凸棒石粉末，以500r/min球磨4小时即得到水滑石吸附材料。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种水滑石吸附材料采用上述制备方法制备得到。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种上述制备得到的水滑石吸附材料在除去废水中四环素类抗生素中的应用。
实施例7
一种水滑石吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
将摩尔比为3:1的硫酸镁和硫酸铝溶于去离子水中，然后加入沉淀剂、凹凸棒石，调节pH为10，于温度为80℃下，搅拌反应4h，抽滤，用去离子水洗涤，于60℃下干燥、研磨即制备得到水滑石吸附材料；其中，沉淀剂为氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合而成溶液，其中沉淀剂中氢氧化钠与碳酸钠的摩尔比为16:1；加入的凹凸棒石的质量为硫酸镁质量的83.3％，硫酸镁与沉淀剂中碳酸钠的摩尔比为6:1。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种水滑石吸附材料采用上述制备方法制备得到。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种上述制备得到的水滑石吸附材料在除去废水中四环素类抗生素中的应用。
实施例8
一种水滑石吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
将摩尔比为3:1的硫酸镁和硫酸铝溶于去离子水中，然后加入沉淀剂、凹凸棒石，调节pH为10，于温度为80℃下，搅拌反应4h，抽滤，用去离子水洗涤，于60℃下干燥、研磨即制备得到水滑石吸附材料；其中，沉淀剂为氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合而成溶液，其中沉淀剂中氢氧化钠与碳酸钠的摩尔比为16:1；加入的凹凸棒石的质量为硫酸镁质量的166.7％，其中，硫酸镁与沉淀剂中碳酸钠的摩尔比为6:1。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种水滑石吸附材料采用上述制备方法制备得到。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种上述制备得到的水滑石吸附材料在除去废水中四环素类抗生素中的应用。
实施例9
一种水滑石吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
将摩尔比为3:1的硫酸镁和硫酸铝溶于去离子水中，然后加入沉淀剂、凹凸棒石，调节pH为10，于温度为80℃下，搅拌反应4h，抽滤，用去离子水洗涤，于60℃下干燥、研磨即制备得到水滑石吸附材料；其中，沉淀剂为氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合而成溶液，其中沉淀剂中氢氧化钠与碳酸钠的摩尔比为16:1；加入的凹凸棒石的质量为硫酸镁质量的250％，其中，硫酸镁与沉淀剂中碳酸钠的摩尔比为6:1。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种水滑石吸附材料采用上述制备方法制备得到。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种上述制备得到的水滑石吸附材料在除去废水中四环素类抗生素中的应用。
实施例10
一种水滑石吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
将摩尔比为3:1的硫酸镁和硫酸铝溶于去离子水中，然后加入沉淀剂、凹凸棒石，调节pH为10，于温度为80℃下，搅拌反应4h，抽滤，用去离子水洗涤，于60℃下干燥、研磨即制备得到水滑石吸附材料；其中，沉淀剂为氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合而成溶液，其中沉淀剂中氢氧化钠与碳酸钠的摩尔比为16:1；加入的凹凸棒石的质量为硫酸镁质量的333.3％，其中，硫酸镁与沉淀剂中碳酸钠的摩尔比为6:1。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种水滑石吸附材料采用上述制备方法制备得到。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种上述制备得到的水滑石吸附材料在除去废水中四环素类抗生素中的应用。
实施例11
一种水滑石吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
将摩尔比为3:1的硫酸镁和硫酸铝溶于去离子水中，然后加入沉淀剂、凹凸棒石，调节pH为10，于温度为80℃下，搅拌反应4h，抽滤，用去离子水洗涤，于60℃下干燥、研磨即制备得到水滑石吸附材料；其中，沉淀剂为氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合而成溶液，其中沉淀剂中氢氧化钠与碳酸钠的摩尔比为16:1；加入的凹凸棒石的质量为硫酸镁质量的416.7％，其中，硫酸镁与沉淀剂中碳酸钠的摩尔比为6:1。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种水滑石吸附材料采用上述制备方法制备得到。
基于同一构思，本申请实施例还提供了一种上述制备得到的水滑石吸附材料在除去废水中四环素类抗生素中的应用。
分别将实施例1～6中制备得到的水滑石吸附材料编号为W1、W2、W3、W4、W5、W6，将实施例7～11中制备得到的水滑石吸附材料编号为H1、H2、H3、H4、H5。
测试本申请实施例1～6中制备得到的水滑石吸附材料、以及凹凸棒石和水滑石的XRD谱图，结果如图2所示，图2中W1～W6分别对应实施例1～6中制备得到的水滑石吸附材料，图2中AT表示凹凸棒石，图2中LDHs表示实施例1S1过程中制备得到的镁铝水滑石。
从图2中可以看出，不同实施例中制备得到的水滑石吸附材料在2θ为11.39°、23.11°、34.67°和60.57°附近均出现强烈衍射峰，分别对应硫酸根型镁铝水滑石的(003)、(006)、(009)、(110)晶面衍射峰；在2θ为8.60°处出现较强峰，该峰为凹凸棒石110晶面的特征衍射峰，是属于凹凸棒石基础框架结构的特征峰，20.02°和21.19°出现了中等强度峰，这二个峰为凹凸棒石040晶面和121晶面的特征衍射峰，这些现象说明实施例中制备得到的水滑石吸附材料含有镁铝水滑石和凹凸棒石。同时可以看出，在2θ为27.73°处出现了中等强度峰，此峰为凹凸棒石311晶面的特征衍射峰，但随着凹凸棒石用量的增加，此特征峰强度逐渐变小，说明凹凸棒石与水滑石发生相互作用，凹凸棒石与水滑石形成了类似包合物。
测试本申请实施例1～6中制备得到的水滑石吸附材料和水滑石的FT-IR图，结果如图3所示，图3中W1～W6分别对应实施例1～6中制备得到的水滑石吸附材料，图3中LDHs表示水滑石。
从图3中可知，本申请实施例中制备得到的水滑石吸附材料在3500cm-1左右出现强烈的-OH伸缩振动峰，为凹凸棒石和水滑石的-OH伸缩振动峰，在2370cm-1左右为凹凸棒石的特征吸收峰；在1650cm-1附近为材料中水分子的弯曲振动峰；在1390cm-1左右为CO3 2-产生的C-O面内弯曲振动峰，在1100cm-1和623cm-1处的两个吸收峰为SO4 2-吸收峰；在430cm-1左右为金属离子Mg-O和Al-O的特征峰。从阴离子吸收峰强度可知，SO4 2-为主要层间阴离子，在3500cm-1出现强烈的-OH伸缩振动峰，为凹凸棒石和水滑石的-OH相互作用的结果；随着凹凸棒石用量的增加，凹凸棒石的特征峰出现不同程度蓝移，水滑石的特征峰减弱，说明凹凸棒石和水滑石发生了较明显的相互作用。
图4为本申请实施例1～6制备得到的水滑石吸附材料的SME图，从图4中可以看出，随着凹凸棒石用量的增加，水滑石吸附材料中大颗粒和小粉末比例出现了较明显的变化(见图W1和W2)，当凹凸棒石增加到一定程度后，可以看到凹凸棒石表面负载了明显的层状物质(见图W3和W4)，且现象越来越明显(见图W5和W6)，结构呈片层状，说明凹凸棒石负载了水滑石后微观形貌发生了明显变化。
测试本申请实施例1～6中制备得到的水滑石吸附材料、以及凹凸棒石和水滑石对盐酸四环素的吸附性能，结果如图5所示，图5中W1～W6分别对应实施例1～6中制备得到的水滑石吸附材料，图5中AT表示凹凸棒石，图5中LDHs表示水滑石。从图5中可知，当凹凸棒石的质量为镁铝水滑石质量的60％、70％和80％时，制备的水滑石吸附材料对盐酸四环素的吸附效果较好，优于凹凸棒石和水滑石，其中当凹凸棒石的质量为镁铝水滑石质量的70％时，水滑石吸附材料在吸附时间为14h时，其吸附量达到109.52mg/g。
需要说明的是，对盐酸四环素的吸附性能测试利用紫外可见分光光度计进行测试，对含盐酸四环素废水离心上清液中盐酸四环素的浓度进行测试，测试吸收波长363nm，标准吸收系数为398。吸附率和吸附量分别采用下列公式(1)、(2)计算：
吸附率E＝(C1-C2)/C1*％ (1)
吸附量qe＝(C1-C2)/m (2)
其中式中E为水滑石吸附材料对盐酸四环素的吸附率(％)，qe为水滑石吸附材料对盐酸四环素的吸附量(mg/g)，C1为吸附前盐酸四环素的质量(mg)，C2为吸附后盐酸四环素的质量(mg)，m为投入的水滑石吸附材料质量(g)。
测试本申请实施例7～11中制备得到的水滑石吸附材料、以及凹凸棒石和水滑石的XRD谱图，结果如图6所示，图6中H1～W5分别对应实施例7～11中制备得到的水滑石吸附材料，图6中AT表示凹凸棒石，图6中LDHs表示水滑石。
从图6中可以看出，2θ为27.73°处出现的凹凸棒石311晶面的特征衍射峰为发生明显变化，随着凹凸棒石用量的增加，2θ为27.73°处的衍射峰位置发生了较小偏移，且衍射峰的强度明显降低，说明凹凸棒石与水滑石相互作用较弱。
测试本申请实施例7～11中制备得到的水滑石吸附材料、以及凹凸棒石和水滑石的FT-IR图，结果如图7所示，图7中H1～H5分别对应实施例7～11中制备得到的水滑石吸附材料，图7中LDHs表示水滑石，图7中AT表示凹凸棒石。从图7中可知，随着凹凸棒石用量的增加，位于430cm-1左右的Mg-O和Al-O吸收峰出现增强，位于3458cm-1出现强烈的-OH伸缩振动峰，相对于水滑石的-OH伸缩振动峰向低波数偏移，说明凹凸棒石对水滑石的形成有一定影响。
图8为本申请实施例7～11制备得到的水滑石吸附材料以及凹凸棒石(即AT)的SME图，从图8中可以看出，随着凹凸棒石用量的增加，水滑石吸附材料较明显的层状结构发生变化(见图7中H1)，逐步分散在凹凸棒石基体中(图7中H2)，且现象越来越明显(图7中H3、H4和H5)，说明随着凹凸棒石用量的增加，层状水滑石负载凹凸棒石向凹凸棒石负载水滑石变化。
测试本申请实施例7～11中制备得到的水滑石吸附材料、以及凹凸棒石和水滑石对盐酸四环素的吸附性能，结果如图9所示，图9中H1～H5分别对应实施例7～11中制备得到的水滑石吸附材料，图9中AT表示凹凸棒石，图7中LDHs表示水滑石。从图9中可知，当加入的凹凸棒石的质量为硫酸镁质量的333.3％时，水滑石吸附材料对盐酸四环素的吸附效果较好，优于凹凸棒石和水滑石，在吸附时间为14h时，其吸附量为102.32mg/g；同时，由图5与图9对比可知，从吸附性能数据看，采用成功制备镁铝水滑石后再与凹凸棒石球磨混合制备得到的水滑石吸附材料对对盐酸四环素的吸附效果优于在沉淀法制备水滑石过程中与凹凸棒石复合制备得到的水滑石吸附材料。
测试本申请实施例4中制备得到的水滑石吸附材料对含有盐酸四环素的不同pH废水的吸附率，结果如图10所示，从图10中可知，随着废水pH的增加，水滑石吸附材料对盐酸四环素的吸附率先增加后变小，当废水pH为6时，其对盐酸四环素的吸附率最大达到99.61％。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水滑石吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将硫酸镁和硫酸铝溶于水中，然后加入沉淀剂，搅拌反应后，过滤得到镁铝水滑石；
将镁铝水滑石置于球磨罐中加入凹凸棒石球磨后，得到水滑石吸附材料。
2.如权利要求1所述的水滑石吸附材料的制备方法，其特征在于，将硫酸镁和硫酸铝溶于水中，然后加入沉淀剂，于温度为70～90℃、pH为9～11下，搅拌反应3～6h，过滤得到镁铝水滑石。
3.如权利要求1所述的水滑石吸附材料的制备方法，其特征在于，将镁铝水滑石置于球磨罐中加入凹凸棒石，以400～600r/min球磨3～5h，即得到水滑石吸附材料。
4.如权利要求1所述的水滑石吸附材料的制备方法，其特征在于，加入的凹凸棒石质量为镁铝水滑石质量的20～100％。
5.如权利要求1所述的水滑石吸附材料的制备方法，其特征在于，硫酸镁和硫酸铝的摩尔比为3:(0.5～1)，沉淀剂由氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合而成。
6.一种水滑石吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将硫酸镁和硫酸铝溶于水中，然后加入沉淀剂、凹凸棒石，搅拌反应后，过滤得到水滑石吸附材料。
7.如权利要求6所述的水滑石吸附材料的制备方法，其特征在于，将硫酸镁和硫酸铝溶于水中，然后加入沉淀剂、凹凸棒石，于温度为70～90℃、pH为9～11下，搅拌反应3～6h后，过滤得到水滑石吸附材料。
8.如权利要求6所述的水滑石吸附材料的制备方法，其特征在于，硫酸镁和硫酸铝的摩尔比为3:(0.5～1)，沉淀剂由氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合而成。
9.一种水滑石吸附材料，其特征在于，采用如权利要求1～8任一所述的制备方法制备得到。
10.如权利要求9所述的水滑石吸附材料在除去废水中四环素类抗生素中的应用。
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