CN114307877B - 一种稀土金属氢氧化物复合气凝胶及其制备方法与应用 - Google Patents

一种稀土金属氢氧化物复合气凝胶及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种稀土金属氢氧化物复合气凝胶及其制备方法与应用，所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶包括镧的氢氧化物、铈的氢氧化物和琼脂糖气凝胶，所述镧的氢氧化物和所述铈的氢氧化物负载于所述琼脂糖气凝胶的孔结构中；先通过化学沉淀法制备了稀土金属氢氧化物，之后采用直接混合法将稀土金属氢氧化物与琼脂糖混合制备了稀土金属氢氧化物复合气凝胶；所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶环保无毒，不会造成环境污染，易于回收，降低除氟剂成本，可应用于多种水处理场景中的氟离子去除；且制备方法简便，易于操作，成本低。

Description

一种稀土金属氢氧化物复合气凝胶及其制备方法与应用
技术领域
本发明水处理技术领域，具体涉及一种稀土金属氢氧化物复合气凝胶及其制备方法与应用。
背景技术
氟作为人体内必不可少的微量元素，一般通过饮用水摄入，其主要分布在骨骼和牙齿中，参与人体的正常代谢，如果摄入高含氟的饮用水则会导致氟中毒，引起氟斑牙和氟骨症等，对人体造成一定危害。水中的氟污染是一个持续存在的全球环境问题，我国作为一个氟污染较为严重的国家，氟病区涉及27个省、市、自治区，其中西北、华北地区饮用高氟水的人口较多。同时，随着冶金、煤化工、电镀等行业的发展，也会产生大量的含氟废水。我国的饮用水标准及地下水质量标准对水中含氟量做出严格规定，其中饮用水的含氟量不得超过1.0mg/L。因此，除氟一直是备受关注的环境问题。
吸附法与混凝沉淀、膜处理、离子交换等方法相比，具有成本低、效率高、易于操作等优点被广泛应用于除氟过程中。吸附剂作为吸附法应用的关键，决定了吸附性能。
CN105126742B公开了一种利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法，所述改性高岭土吸附剂的制备工艺如下：将高岭土加水调制得到第一矿浆，加入六偏磷酸钠和氢氧化钠，水浴搅拌，静置；取上层泥浆离心分离，烘干，浸入硫酸溶液，抽滤；加水调制得到第二矿浆，加入聚二甲基二烯丙基氯化铵，搅拌反应，抽滤，干燥，粉碎，过筛，得到所述改性高岭土吸附剂；其中所述利用改性高岭土吸附剂处理含氟废水的方法包括絮凝沉淀、电凝和吸附处理过程；本发明具有吸附剂原料来源广泛，制备工艺简单，吸附容量高，废水处理效率高，方法简单、成熟、实用且经济合理的优点。
CN108144576A公开了一种氟吸附剂以及从含氟水中脱除回收氟的方法，所述的吸附剂由金属元素M的氧化物及其水合物与硅的氧化物及其水合物组成的混合物：所述吸附剂中[∑Me]/[Si]摩尔数之比为0.01-100；所述金属元素Me选自能与氟形成氟氧化物的元素；吸附剂适用pH范围是0-7；脱氟回收方法是将将含氟的水与吸附剂接触，吸附脱除水中的氟，脱氟率达到99.3％以上，过滤得到的负载吸附剂用碱解吸得再生吸附剂和含氟溶液，再生吸附剂返回吸附工序循环使用，含氟溶液加入含钠试剂结晶析出氟化钠，过滤得到的氟化钠结晶母液可返回负载吸附剂再生工序的循环利用；本发明吸附剂对氟的吸附率高、适用的pH值范围广，能将水中的F-降至1mg/L以下，氟以氟化钠回收，变废为宝。本发明具有工艺简单，操作简便，清洁环保，除氟效果好等优点，适合含氟水中氟的脱除回收工业应用。
然而，近年来新兴的除氟吸附剂存在一些问题，例如稳定性差、比表面积有限、不易于固液分离、难以回收等问题。
因此，仍需要继续开发比表面积大、机械性能好、易于回收且吸附效率高的除氟吸附剂。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种稀土金属氢氧化物复合气凝胶及其制备方法与应用，所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶包括镧的氢氧化物、铈的氢氧化物和琼脂糖气凝胶，所述镧的氢氧化物和所述铈的氢氧化物负载于所述琼脂糖气凝胶的孔结构中；所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶环保无毒，不会造成环境污染，且易于回收，降低除氟剂成本，可应用于多种水处理场景中的氟离子去除，且制备方法简便，易于操作，成本低。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的目的之一在于提供一种稀土金属氢氧化物复合气凝胶，所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶包括镧的氢氧化物、铈的氢氧化物和琼脂糖气凝胶，所述镧的氢氧化物和所述铈的氢氧化物负载于所述琼脂糖气凝胶的孔结构中。
镧离子和铈离子外层存在空轨道，具有很强的正电性，其金属水合氧化物中金属离子作为硬路易斯酸，其表面羟基可被氟离子取代，形成络合物，高效去除水中氟离子，稀土金属氢氧化物复合气凝胶具有多孔结构，比表面积大，机械强度高，简化吸附材料与废液分离步骤，高效去除水中氟离子。
本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将镧盐和铈盐溶解于第一溶剂中，经化学沉淀得到沉淀物；
(2)将步骤(1)所述沉淀物加入第二溶剂中重悬后加入琼脂糖得到悬浊液；
(3)将步骤(2)所述悬浊液依次经过加热、冷却和干燥，得到稀土金属氢氧化物复合气凝胶。
本发明先通过化学沉淀法制备了稀土金属氢氧化物，之后采用直接混合法将稀土金属氢氧化物与琼脂糖混合制备稀土金属氢氧化物复合气凝胶，本发明所采用的方法操作简单、安全、成本低，且适用性广，可用于多种工业废水中氟离子的去除。
作为本发明优选地技术方案，步骤(1)所述镧盐包括氯化镧和/或硝酸镧。
优选地，步骤(1)所述铈盐包括氯化铈和/或硝酸铈。
优选地，步骤(1)所述镧盐与所述铈盐的质量比为1:(0.1～10)，例如可以是1:0.1，1:0.2，1:0.5，1:0.8，1:1，1:1.3，1:1.5，1:1.8，1:2，1:2.2，1:2.5，1:2.7，1:3，1:3.2，1:3.5，1:3.8，1:4，1:4.3，1:4.5，1:4.7，1:5，1:5.2，1:5.5，1:5.8，1:6，1:6.2，1:6.6，1:7，1:7.5，1:8，1:8.3，1:8.7，1:9，1:9.1，1:9.6，1:10等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明优选的步骤(1)所述镧盐与所述铈盐的质量比为1:(0.1～10)，若高于1:0.1，即镧盐太多，铈盐太少，则会导致镧盐占据主导地位，无法发挥协同促进作用；相反，若低于1:10，即，镧盐太少，铈盐太多，则会导致铈盐发挥主要作用，协同作用不明显。
优选地，步骤(1)所述镧盐和所述铈盐之和与所述第一溶剂的质量比为1:(1～10)，例如可以是1:1，1:2，1:3，1:4，1:5，1:6，1:7，1:8，1:9，1:10等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述第一溶剂包括超纯水。
作为本发明优选的技术方案，在步骤(1)所述化学沉淀过程中不断滴加沉淀剂。
优选地，所述沉淀剂包括氢氧化钠。
优选地，所述沉淀剂的浓度为0.5～1.5mol/L，例如可以是0.5mol/L，0.6mol/L，0.7mol/L，0.8mol/L，0.9mol/L，1.0mol/L，1.1mol/L，1.2mol/L，1.3mol/L，1.4mol/L，1.5mol/L等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述化学沉淀的终点为不再有沉淀物生成。
作为本发明优选的技术方案，将步骤(1)得到的沉淀物依次进行洗涤、第一次固液分离、第一次冷却与第一次冷冻干燥。
优选地，所述洗涤的时间为1～4h，例如可以是1h，1.5h，2h，2.5h，3h，3.5h，4h等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述洗涤的温度为20～30℃，例如可以是20℃，21℃，22℃，23℃，24℃，25℃，26℃，27℃，28℃，29℃，30℃等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述洗涤所用的洗涤剂包括超纯水。
优选地，所述第一次冷却的终点温度为-85～-75℃，例如可以是-85℃，-84℃，-83℃，-82℃，-81℃，-80℃，-79℃，-78℃，-77℃，-76℃，-75℃等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第一次冷却在终点温度持续的时间为10～15h，例如可以是10h，10.5h，11h，11.5h，12h，12.5h，13h，13.5h，14h，14.5h，15h等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述沉淀物与所述第二溶剂的质量比为1:(10～50)，例如可以是1:10，1:15，1:20，1:25，1:30，1:35，1:40，1:45，1:50，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述沉淀物与所述琼脂糖的质量比为1:(0.1～10)，例如可以是1:0.1，1:0.2，1:0.5，1:0.8，1:1，1:1.3，1:1.5，1:1.8，1:2，1:2.2，1:2.5，1:2.7，1:3，1:3.2，1:3.5，1:3.8，1:4，1:4.3，1:4.5，1:4.7，1:5，1:5.2，1:5.5，1:5.8，1:6，1:6.2，1:6.6，1:7，1:7.5，1:8，1:8.3，1:8.7，1:9，1:9.1，1:9.6，1:10等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明优选的步骤(2)所述沉淀物与所述琼脂糖的质量比为1:(0.1～10)，若高于1:0.1，即，沉淀物太多，琼脂糖太少，则负载率过高，导致材料脱落；若低于1:10，即，沉淀物太少，琼脂糖太多，则会导致无效吸附剂过多，影响去除效果。
优选地，步骤(2)所述第二溶剂包括超纯水。
作为本发明优选的技术方案，在步骤(3)所述加热之前，将步骤(2)所述悬浊液进行超声。
优选地，所述超声的温度20～30℃，例如可以是20℃，21℃，22℃，23℃，24℃，25℃，26℃，27℃，28℃，29℃，30℃等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述超声的时间8～15min，例如可以是8min，9min，10min，11min，12min，13min，14min，15min等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述加热的温度为62～68℃，例如可以是62℃，63℃，64℃，65℃，66℃，67℃，68℃等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，步骤(3)所述加热的作用为促使琼脂糖形成凝胶，本发明优选的加热的温度为62～68℃，若高于68℃，则会导致琼脂糖无法交联，这是由于温度过高会破坏其内部结构；若低于62℃，则会导致无法形成凝胶，这是由于温度低于所选琼脂糖熔点。
优选地，步骤(3)所述加热的时间为4～6h，例如可以是4h，4.2h，4.4h，4.6h，4.8h，5h，5.2h，5.4h，5.6h，5.8h，6h等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，在步骤(3)所述加热之后，在步骤(3)所述冷却之前，将所述加热之后的混合体系进行第二次固液分离。
优选地，步骤(3)所述冷却包括第二次冷却。
优选地，所述第二次冷却的终点温度为-85～-75℃，例如可以是-85℃，-84℃，-83℃，-82℃，-81℃，-80℃，-79℃，-78℃，-77℃，-76℃，-75℃等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第二次冷却在终点温度持续的时间为10～15h，例如可以是10h，10.5h，11h，11.5h，12h，12.5h，13h，13.5h，14h，14.5h，15h等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述干燥包括第二次冷冻干燥。
作为本发明优选的技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将镧盐和铈盐按质量比1:(0.1～10)溶解于第一溶剂中，经化学沉淀得到沉淀物，控制镧盐和铈盐之和与第一溶剂的质量比为1:(1～10)，不断滴加0.5～1.5mol/L的氢氧化钠沉淀剂进行化学沉淀得到沉淀物，用超纯水将所得沉淀物在20～30℃洗涤干净后进行第一次固液分离，将所得固体第一次冷却至-85～-75℃并在终点温度保持10～15h后，进行第一次冷冻干燥；
(2)将步骤(1)所述沉淀物加入第二溶剂进行重悬，控制所述沉淀物与所述第二溶剂的质量比为1:(10～50)，而后加入琼脂糖得到悬浊液，控制悬浊液中所述沉淀物与所述琼脂糖的质量比为1:(0.1～10)，之后将所述悬浊液在20～30℃超声8～15min；
(3)将步骤(2)所述悬浊液控制温度62～68℃加热4～6h后进行第二次固液分离，将所得固体第二次冷却至-85～-75℃后并在该温度下保持10～15h后，进行第二次冷冻干燥得到稀土金属氢氧化物复合气凝胶。
本发明的目的之三在于提供一种利用上述目的之一所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的应用，所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶被用于去除氟离子。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶环保无毒，不会造成环境污染，且易于回收，降低除氟剂成本，可应用于多种水处理场景中的氟离子去除；
(2)本发明所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法简便，易于操作，成本低。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种稀土金属氢氧化物复合气凝胶及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将氯化镧和氯化铈按质量比1:5溶解于超纯水中，经化学沉淀得到沉淀物，控制氯化镧和氯化铈之和与超纯水的质量比为1:10，不断滴加1mol/L的氢氧化钠沉淀剂进行化学沉淀得到沉淀物，用超纯水将所得沉淀物在25℃洗涤干净后进行第一次固液分离，将所得固体第一次冷却至-80℃并在终点温度保持12h后，进行第一次冷冻干燥；
(2)将步骤(1)所述沉淀物加入超纯水进行重悬，控制所述沉淀物与所述超纯水的质量比为1:30，而后加入琼脂糖得到悬浊液，控制悬浊液中所述沉淀物与所述琼脂糖的质量比为1:2，之后将所述悬浊液在25℃超声10min；
(3)将步骤(2)所述悬浊液控制温度65℃加热4h后进行第二次固液分离，将所得固体第二次冷却至-80℃后并在该温度下保持12h后，进行第二次冷冻干燥得到稀土金属氢氧化物复合气凝胶。
实施例2
本实施例提供了一种稀土金属氢氧化物复合气凝胶及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将氯化镧和氯化铈按质量比1:0.1溶解于超纯水中，经化学沉淀得到沉淀物，控制氯化镧和氯化铈之和与超纯水的质量比为1:5，不断滴加0.5mol/L的氢氧化钠沉淀剂进行化学沉淀得到沉淀物，用超纯水将所得沉淀物在20℃洗涤干净后进行第一次固液分离，将所得固体第一次冷却至-85℃并在终点温度保持10h后，进行第一次冷冻干燥；
(2)将步骤(1)所述沉淀物加入超纯水进行重悬，控制所述沉淀物与所述超纯水的质量比为1:10，而后加入琼脂糖得到悬浊液，控制悬浊液中所述沉淀物与所述琼脂糖的质量比为1:0.1，之后将所述悬浊液在20℃超声15min；
(3)将步骤(2)所述悬浊液控制温度62℃加热6h后进行第二次固液分离，将所得固体第二次冷却至-85℃后并在该温度下保持10h后，进行第二次冷冻干燥得到稀土金属氢氧化物复合气凝胶。
实施例3
本实施例提供了一种稀土金属氢氧化物复合气凝胶及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将硝酸镧和硝酸铈按质量比1:10溶解于超纯水中，经化学沉淀得到沉淀物，控制硝酸镧和硝酸铈之和与超纯水的质量比为1:1，不断滴加1.5mol/L的氢氧化钠沉淀剂进行化学沉淀得到沉淀物，用超纯水将所得沉淀物在30℃洗涤干净后进行第一次固液分离，将所得固体第一次冷却至-75℃并在终点温度保持15h后，进行第一次冷冻干燥；
(2)将步骤(1)所述沉淀物加入超纯水进行重悬，控制所述沉淀物与所述超纯水的质量比为1:50，而后加入琼脂糖得到悬浊液，控制悬浊液中所述沉淀物与所述琼脂糖的质量比为1:10，之后将所述悬浊液在30℃超声8min；
(3)将步骤(2)所述悬浊液控制温度68℃加热5h后进行第二次固液分离，将所得固体第二次冷却至-75℃后并在该温度下保持15h后，进行第二次冷冻干燥得到稀土金属氢氧化物复合气凝胶。
实施例4
本实施例提供了一种稀土金属氢氧化物复合气凝胶及其制备方法，除将步骤(1)所述氯化镧与所述氯化铈的质量比由1:5替换为1:0.2，其他条件和实施例1完全相同。
实施例5
本实施例提供了一种稀土金属氢氧化物复合气凝胶及其制备方法，除将步骤(1)所述氯化镧与所述氯化铈的质量比由1:5替换为1:0.33，其他条件和实施例1完全相同。
实施例6
本实施例提供了一种稀土金属氢氧化物复合气凝胶及其制备方法，除将步骤(1)所述氯化镧与所述氯化铈的质量比由1:5替换为1:1，其他条件和实施例1完全相同。
实施例7
本实施例提供了一种稀土金属氢氧化物复合气凝胶及其制备方法，除将步骤(1)所述氯化镧与所述氯化铈的质量比由1:5替换为1:3，其他条件和实施例1完全相同。
实施例8
本实施例提供了一种稀土金属氢氧化物复合气凝胶及其制备方法，除将步骤(2)所述沉淀物与所述琼脂糖的质量比由1:2替换为1:12，其他条件和实施例1完全相同。
实施例9
本实施例提供了一种稀土金属氢氧化物复合气凝胶及其制备方法，除将步骤(2)所述沉淀物与所述琼脂糖的质量比由1:2替换为1:0.05，其他条件和实施例1完全相同。
对比例1
本对比例提供了一种稀土金属氢氧化物复合气凝胶及其制备方法，除将步骤(1)所述氯化镧等质量替换为氯化铈，其他条件和实施例1完全相同。
对比例2
本对比例提供了一种稀土金属氢氧化物复合气凝胶及其制备方法，除将步骤(1)所述氯化铈等质量替换为氯化镧，其他条件和实施例1完全相同。
对比例3
本对比例提供了一种琼脂糖气凝胶及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
将琼脂糖与超纯水按质量比1:15混合，在25℃第三次超声10min，控制温度在65℃第三次加热4h，待冷却至-80℃后，冷冻干燥得到琼脂糖气凝胶。
将上述实施例与对比例应用于去除含氟的废水，所述应用的方法包括如下步骤：
将0.025g稀土金属氢氧化物复合气凝胶或琼脂糖气凝胶加入50mL氟离子浓度为10mg/L的含氟废水溶液中，置于恒温振荡培养箱中振荡吸附24h。
对氟离子的去除率通过如下方法测试：对吸附后的含氟废水溶液进行取样，通过离子色谱(Ion Chromatography，IC)测试氟离子的浓度，记为C；之后通过计算即可得到对氟离子的去除率，即，氟离子去除率＝(1-C/C0)×100％，其中C0＝10mg/L。
比表面积的测试方法：通过比表面积测定仪(Brunauer-Emmett-Teller，BET)测试气凝胶的比表面积。
上述实施例与对比例对氟离子的去除率结果列于表1。
表1
项目 去除率/％ 比表面积
实施例1 97.65 352.19
实施例2 93.14 312.95
实施例3 98.13 371.87
实施例4 97.80 369.30
实施例5 95.40 354.28
实施例6 96.15 342.07
实施例7 96.50 332.19
实施例8 76.28 344.98
实施例9 71.24 246.11
对比例1 90.20 42.85
对比例2 87.35 31.98
对比例3 0 412.81
由表1可以得出以下几点：
(1)由实施例1-7可以看出，本发明所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶能够有效去除氟离子，且具有较高的比表面积；
(2)将实施例1和实施例8、9进行对比，可以发现，由于实施例8中步骤(2)所述沉淀物与所述琼脂糖的质量比为1:12，超出本发明优选的1:(0.1～10)，即，沉淀物太少，琼脂糖太多，则会导致无效吸附剂过多，氟离子去除效果变差；由于实施例9中步骤(2)所述沉淀物与所述琼脂糖的质量比为1:0.05，超出本发明优选的1:(0.1～10)，即，沉淀物太多，琼脂糖太少，则复合气凝胶的负载率过高，导致材料脱落，进而导致氟离子去除率下降；
(3)将实施例1和对比例1-3进行对比，可以发现，对比例1中只采用氯化铈制备了稀土金属氢氧化物复合气凝胶，对比例2中只采用氯化镧制备了稀土金属氢氧化物复合气凝胶，单金属复合气凝胶对氟离子的去除率下降，且比表面积小；对比例3未采用稀土金属改性，得到的琼脂糖气凝胶对氟离子无吸附作用，去除率为0％。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (28)

1.一种稀土金属氢氧化物复合气凝胶，其特征在于，所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶包括镧的氢氧化物、铈的氢氧化物和琼脂糖气凝胶，所述镧的氢氧化物和所述铈的氢氧化物负载于所述琼脂糖气凝胶的孔结构中；
所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法包括如下步骤：
(1)将镧盐和铈盐溶解于第一溶剂中，经化学沉淀得到沉淀物；将得到的沉淀物依次进行洗涤、第一次固液分离、第一次冷却与第一次冷冻干燥；
(2)将步骤(1)所述沉淀物加入第二溶剂中重悬后加入琼脂糖得到悬浊液；所述沉淀物与所述琼脂糖的质量比为1:(0.1～10)；
(3)将步骤(2)所述悬浊液依次经过加热、冷却和干燥，得到稀土金属氢氧化物复合气凝胶；所述加热的温度为62～68℃；所述干燥包括第二次冷冻干燥。
2.一种如权利要求1所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将镧盐和铈盐溶解于第一溶剂中，经化学沉淀得到沉淀物；将得到的沉淀物依次进行洗涤、第一次固液分离、第一次冷却与第一次冷冻干燥；
(2)将步骤(1)所述沉淀物加入第二溶剂中重悬后加入琼脂糖得到悬浊液；所述沉淀物与所述琼脂糖的质量比为1:(0.1～10)；
(3)将步骤(2)所述悬浊液依次经过加热、冷却和干燥，得到稀土金属氢氧化物复合气凝胶；所述加热的温度为62～68℃；所述干燥包括第二次冷冻干燥。
3.如权利要求2所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述镧盐包括氯化镧和/或硝酸镧。
4.如权利要求2所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，步骤(1)所述铈盐包括氯化铈和/或硝酸铈。
5.如权利要求2所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，步骤(1)所述镧盐与所述铈盐的质量比为1:(0.1～10)。
6.如权利要求2所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，步骤(1)所述镧盐和所述铈盐之和与所述第一溶剂的质量比为1:(1～10)。
7.如权利要求2所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，步骤(1)所述第一溶剂包括超纯水。
8.如权利要求2或3所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤(1)所述化学沉淀过程中不断滴加沉淀剂。
9.如权利要求8所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂包括氢氧化钠。
10.如权利要求8所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂的浓度为0.5～1.5mol/L。
11.如权利要求8所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述化学沉淀的终点为不再有沉淀物生成。
12.如权利要求2所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述洗涤的时间为1～4h。
13.如权利要求2所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述洗涤的温度为20～30℃。
14.如权利要求2所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述洗涤所用的洗涤剂包括超纯水。
15.如权利要求2所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述第一次冷却的终点温度为-85～-75℃。
16.如权利要求2所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述第一次冷却在终点温度持续的时间为10～15h。
17.如权利要求2所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述沉淀物与所述第二溶剂的质量比为1:(10～50)。
18.如权利要求2所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述第二溶剂包括超纯水。
19.如权利要求2所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤(3)所述加热之前，将步骤(2)所述悬浊液进行超声。
20.如权利要求19所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述超声的温度20～30℃。
21.如权利要求19所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述超声的时间8～15min。
22.如权利要求2所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述加热的时间为4～6h。
23.如权利要求2所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤(3)所述加热之后，在步骤(3)所述冷却之前，将所述加热之后的混合体系进行第二次固液分离。
24.如权利要求23所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述冷却包括第二次冷却。
25.如权利要求24所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述第二次冷却的终点温度为-85～-75℃。
26.如权利要求24所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述第二次冷却在终点温度持续的时间为10～15h。
27.如权利要求2所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将镧盐和铈盐按质量比1:(0.1～10)溶解于第一溶剂中，经化学沉淀得到沉淀物，控制镧盐和铈盐之和与第一溶剂的质量比为1:(1～10)，不断滴加0.5～1.5mol/L的氢氧化钠沉淀剂进行化学沉淀得到沉淀物，用超纯水将所得沉淀物在20～30℃洗涤干净后进行第一次固液分离，将所得固体第一次冷却至-85～-75℃并在终点温度保持10～15h后，进行第一次冷冻干燥；
(2)将步骤(1)所述沉淀物加入第二溶剂进行重悬，控制所述沉淀物与所述第二溶剂的质量比为1:(10～50)，而后加入琼脂糖得到悬浊液，控制悬浊液中所述沉淀物与所述琼脂糖的质量比为1:(0.1～10)，之后将所述悬浊液在20～30℃超声8～15min；
(3)将步骤(2)所述悬浊液控制温度62～68℃加热4～6h后进行第二次固液分离，将所得固体第二次冷却至-85～-75℃后并在该温度下保持10～15h后，进行第二次冷冻干燥得到稀土金属氢氧化物复合气凝胶。
28.一种利用如权利要求1所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶的应用，其特征在于，所述稀土金属氢氧化物复合气凝胶被用于去除氟离子。
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