CN114917861A - 高导电性三维复合材料、制备方法及其处理氮磷有机废水应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高导电性三维复合材料、制备方法及其处理氮磷有机废水应用，高导电性三维复合材料包括MXene纳米片载体、二硫化钼纳米片团簇、纳米零价铁插层颗粒和碳纳米管；MXene纳米片载体与二硫化钼纳米片互相插层形成花瓣状三维纳米片层结构，碳纳米管嫁接于花瓣状三维纳米片层结构之间，花瓣状三维纳米片层结构围绕作为骨架的碳纳米管一维线性方向延伸，纳米零价铁均匀吸附于花瓣状三维纳米片层结构表面。本发明制备方法包括蚀刻与片层剥离、三维结构插层和催化功能结构自组装三步。本发明提供的三维复合材料为微观网布样结构，具有导电性能好、氧化破络性能显著提升、吸附性能强化和材料稳定性更强的优势，在氮磷废水处理中具有广阔应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及三维复合材料及废水处理技术领域，具体涉及一种高导电性三维复合材料、制备方法及其处理氮磷有机废水应用。
背景技术
氮、磷元素是导致水体富营养化，水质恶化的主要因素，排污单位和生态环境管理部门对废水中氮磷的去除都尤为重视。目前对氮、磷废水的治理主要采用生物+化学相结合的办法加以去除。氮主要通过硝化-反硝化，将氮经历氨氮-硝酸氮-氮气的状态转化而加以去除，曝气风机提供氧气进行硝化，投加3～4倍氮质量浓度的碳源(如：葡萄糖、乙酸钠等)进行反硝化；磷主要是通过投加2～3倍磷摩尔浓度化学药剂(如：氯化铁、硫酸铝或聚合氯化铝等)，使得废水中的磷形成化学污泥沉淀而加以去除，产生的化学污泥是一种二次污染。氮、磷的去除，需要消耗大量有机碳源和化学药品，废水处理减少化学药品的消耗，减少二次污染，提高处理效率就显得尤为重要。随着科技进步，类似抗生素等持久性难降解复杂N\P废水处理日益增多，现有微生物技术难以稳定达标处理。因此，寻求高效、环境友好型的新型纳米催化氧化材料实现复杂氮磷有机废水的处理成为了迫切的课题。
Ti3C2Tx-MXene是一种新型的具有石墨烯状结构的二维片材，是一种极好的薄膜前体。由于其优异的电导率，亲水性和光催化作用，MXene在催化和电容器领域已得到广泛研究。但同时MXene表面存在暴露的金属原子，极易被氧化使结构破坏；导电性和氧化性能受限影响其氧化和吸附效率；MXene在制备和应用过程中还容易片层堆叠；MXene机械强度不足，稳定性较差；MXene二维横向结构易碎，易堆叠且渗透性差，这限制了其在废水处理中的应用；作为二维材料，跨片层间的相互作用研究还比较少，对于跨片层结构能产生的新的物理性质还有待更多理论和实验方面的开发探索。
因此，开发一种新型高效的MXene纳米三维材料，为氮磷有机废水处理尤其是去除废水中抗生素素提供一条全新高效且环保途径。
发明内容
为解决上述问题，本发明目的在于提供一种高导电性的三维复合材料(MoS2/MXene@CNTs-nZVI)制备方法及其处理复杂难降解氮磷有机废水应用，将二维材料MXene制备形成高导电性、强吸附性、强氧化性且结构稳定的三维复合材料，可用于制备复合电极片，高效电解处理有机废水，制备工艺成本低且可控，不会对环境造成二次污染，易于规模化推广应用。
为实现上述目的，本发明首先提供了一种高导电性的三维复合材料，所述高导电性三维复合材料包括MXene纳米片载体、二硫化钼纳米片团簇、纳米零价铁插层颗粒和碳纳米管；所述MXene纳米片载体与二硫化钼纳米片团簇互相插层形成花瓣状三维纳米片层结构，所述碳纳米管嫁接于所述花瓣状三维纳米片层结构之间，所述花瓣状三维纳米片层结构围绕作为骨架的碳纳米管一维线性方向延伸，所述纳米零价铁均匀吸附于所述花瓣状三维纳米片层结构表面。
作为优选，所述MXene纳米片由盐酸、氟化锂蚀刻碳铝钛得到纳米层级的MXene片层结构；所述二硫化钼纳米片由多巯基化合物、封端剂和钼酸溶液为原料制得，所述纳米零价铁由还原剂还原MXene纳米片表面分散的亚铁离子所得，所述碳纳米管为多壁碳纳米管。
作为优选，所述多巯基化合物为二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物，所述封端剂为EDTA，所述钼酸溶液为钼酸钠二水合物溶液。
基于一个总的发明构思，本发明还提供一种高导电性的三维复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、蚀刻与片层剥离：使用盐酸、氟化锂蚀刻碳铝钛，超声分散，高速离心分离纯化至上清液pH值大于6，得到片层MXene分散液；
蚀刻与片层剥离的主要目的是得到纳米层级的MXene片层结构；
S2、三维结构插层：将多巯基化合物、封端剂与钼酸溶液混合形成硫钼基母液，将步骤S1得到的片层MXene分散液与硫钼基母液混合进行三维插层反应，得到具有三维结构的MoS2/MXene插层材料；
多巯基化合物、封端剂和钼酸溶液配制硫钼基母液目的是让MXene结构表面均向生长片层硫化钼得到花瓣状的片层结构；
S3、催化功能结构自组装：将步骤S2得到的MoS2/MXene插层材料在去离子水中超声分散，将碳纳米管分散液与MoS2/MXene插层材料分散液在氮气保护下混合反应，加入亚铁溶液搅拌均匀，然后滴加还原剂，边加边搅拌，最后将上述混合反应溶液在离心后进行超声清洗，收集沉淀物冷冻干燥，即得高导电性的三维复合材料；
制备的三维结构的MoS2/MXene插层材料通过Zeta电位不同、化学电镀焊接和水力的作用下与碳纳米管和纳米零价铁自组装得到结构稳定的高导电性三维复合材料。
作为优选，所述步骤S2中多巯基化合物、钼酸溶液和封端剂的摩尔比为1:(1～2):(0.1～0.2)；所述片层MXene分散液与硫钼基母液在反应釜内混合，在180～200℃下加热24～36h。
作为优选，所述步骤S3中碳纳米管分散液的制备方法为：将碳纳米管用稀酸反复淋洗，将酸处理后的碳纳米管用去离子水超声离心反复清洗，将上述清洗完成的多壁碳纳米管超声分散在去离子水中并调节pH为4.5-5.5；所述MoS2/MXene插层材料分散液pH调节为7.5～8.5。
基于一个总的发明构思，本发明还提供一种高导电性的三维复合材料在处理氮磷有机废水中的应用。
作为优选，所述处理氮磷有机废水使用电解处理：将所述高导电性的三维复合材料制成复合电极片，将所述复合电极片做为阳极，石墨片为阴极，将所述阳极和阴极通电后电解处理氮磷有机废水。
作为优选，所述复合电极片的制备方法为：将聚乙烯醇溶于去离子水中，搅拌溶解后加入适量体积戊二醛，制成导电胶水；将所述高导电性三维复合材料超声分散于所述导电胶水中，然后均匀滴涂在石墨片上，干燥即得到所述复合电极片。
作为优选，所述氮磷有机废水为含抗生素类的有机废水。
本发明有如下有益效果：
本发明提供的高导电性三维复合材料，其通过MXene与MoS2先对插得到相互支撑的花瓣状纳米结构，然后再通过铁离子的还原沉积、水力作用、Zeta电位作用和共价配位作用将对插的MXene/MoS2装配到碳纳米管上面，得到一个微观网布样结构，材料特性非常明显：
1、导电性能好：该微观网布样三维复合材料是MXene/MoS2支撑起来的三维结构，MXene/MoS2本身就具备较好的导电性，采用电化学沉积亚铁和MoS2原位生长的工艺让3D的材料更稳定，比表面更大，而且紧紧的附着在由多壁碳纳米管为核心的骨架上，碳纳米管极强的导电性、高透水性和高比表面积都使得材料作为电极片催化氧化的功能显著提升；氮磷有机物氧化需要剥夺有机物的电子，这样才能使其逐步氧化，将该高导电性的三维复合材料作为阳极的复合电极片，可以通过该三维复合材料将表面电子迅速转移到电极板受体，显著提高有机物的降解反应；
2、氧化破络性能显著提升：本发明提供的三维复合材料能够产生各种自由基，如羟基自由基，氧自由基，在特定的水体中可以产生硫酸根自由基，比单一结构提供的自由基更加丰富，氧化性能更强，这些自由基具有极强的氧化性能破坏有机物；同时碳纳米管支撑的三维复合材料提供了多通道复合的电子供体自激发产生自由基，科学的设计了电子传递通道、电子供体与受体，根本上提高了限域内自由基产率，克服了纳米铁或二维材料在弱碱性等实际工况条件下催化氧化效果差的瓶颈问题；
3、吸附性能强化：基于一维碳纳米管CNTs支撑的二维MXene和MoS2片层插层形成的三维立体孔道，孔道内及片层结构表面均匀附着大量纳米铁颗粒小球的特殊结构，在有限的区域内获得了极大比表面积和更多的表面基团数量，基团类型更加丰富，复合结构形成的微介孔限域吸附性能及反应活性显著增强；
4、材料稳定性更强：采用水热与均相沉积组合工艺制备复合材料，通过控制水溶液中铁离子浓度和溶液电化学电位，使得铁在碳纳米管支撑的MXene/MoS2表面沉积，逐步缓慢的形成纳米铁结构在材料缝隙与片层结构表面，利用化学沉积获得MXene/nZVI、MXene/MoS2、MoS2/nZVI、CNTs/nZVI多孔的三维催化结构的同时提高了复合结构的稳定性。
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为本发明实施例1一种高导电性三维复合材料制备工艺流程示意图；
图2为本发明实验例1高导电性三维复合材料MoS2/MXene@CNTs-nZVI的扫描电镜图，其中图2(a)为MXene纳米片层载体结构，图2(b)为MoS2纳米团簇单体，图2(c)为MoS2/MXene高导水性花瓣插层结构，图2(d)为MoS2/MXene@CNTs-nZVI高导电三维复合材料结构；
图3为本发明实验例1高导电性三维复合材料MoS2/MXene@CNTs-nZVI的SED能谱扫描图；
图4为本发明实施例2制得的MoS2/MXene@CNTs-nZVI复合电极片成果图；
图5为使用MoS2/MXene@CNTs-nZVI复合电极片电化学处理四环素废水工作示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。
若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段；若未特别指明，实施例中所用试剂均为市售。
实施例1：
一种高导电性三维复合材料MoS2/MXene@CNTs-nZVI，包括硫化钼纳米片、碳化钛纳米片、纳米零价铁和作为骨架的多壁碳纳米管；硫化钼纳米片、碳化钛纳米片和多壁碳纳米管负载纳米零价铁，纳米零价铁通过还原沉积于多壁碳纳米管表面和硫化钼纳米片、碳化钛纳米片表面与片层间，多壁碳纳米管通过化学电镀嫁接于所述负载有纳米零价铁的MoS2/MXene插层结构之间，形成结构稳定的互连三维复合结构。碳纳米管支撑的硫化钼/碳化钛负载纳米零价铁三维复合材料(MoS2/MXene@CNTs-nZVI)采用以下方法制备得到：
(1)用量筒量取40mL 9M HCl，精密称量2.0g LiF，倒入100ml聚四氟乙烯锥形瓶中，用磁力搅拌器搅拌30分钟，获得蚀刻溶液；将2.0g Ti3AlC2分次加入蚀刻液中，连续搅拌24h；将得到的悬浮液以3500转/min离心10分钟，固液分离后超声分散10min，重复上述步骤洗涤直至溶液pH>6.0,得到纯化的Ti3C2MXene纳米片分散液。
(2)用量筒量取50ml预先制备的2.0g/L Ti3C2 MXene纳米片分散液于150ml锥形瓶中，在超声机中超声前处理1h；精密称量0.7566g钼酸钠二水合物和0.2g EDTA于上述分散液中，置于恒温摇床(150转/min；25℃)中振荡30min；精密称量0.7650g DDC(二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物)继续振荡30min得到MoS2/MXene前驱溶液；将上述MoS2/MXene前驱溶液移入100ml聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在180℃下加热24h。待上述溶剂热反应结束，溶液冷却至室温，将获得的沉淀用去离子水反复抽滤洗涤并真空干燥得到MoS2/MXene 3D插层材料。
(3)将多壁碳纳米管用稀盐酸反复淋洗，将酸处理后的多壁碳纳米管用去离子水超声离心反复清洗，以去除表面残留的酸根离子。将上述清洗完成的多壁碳纳米管超声分散在50ml去离子水中并调节pH＝5.0(±0.02)；将制备的MoS2/MXene 3D插层材料超声分散在50ml去离子水中并调节pH＝8.0(±0.02)；向三颈烧瓶中加入上述分散液并通入30min氮气以去除溶液中的溶解氧，在水剪切力和电化学电位的共同作用下，MoS2/MXene插层结构与多壁碳纳米管之间形成互连的稳定结构；继续向上述混合液加入200ml 5.0g/L FeSO4·7H2O溶液搅拌30min后，在机械搅拌和氮气气氛下以3.2ml/min的速率滴加200mL 5.0g/LNaBH4溶液，滴加完后继续搅拌30min；将上述混合溶液在8000转/min下离心后用去离子水/无水乙醇超声清洗，重复上述步骤多次，收集沉淀物并冷冻干燥，获得MoS2/MXene@CNTs-nZVI复合材料。
实验例1
将实施例1制得的MoS2/MXene@CNTs-nZVI置于扫描电子显微镜上，观察其形貌和截面，结果如图2所示：其中图2(a)为MXene纳米片层载体结构，图2(b)为MoS2纳米团簇单体，图2(c)为MoS2/MXene高导水性花瓣插层结构，图2(d)为MoS2/MXene@CNTs-nZVI高导电三维复合材料结构。由图2(b)可见硫化钼纳米片状结构之间紧密连接并向四周发散，形成互连的花瓣状结构，图2(c)表明，原本光滑的碳化钛表面通过溶剂热均相自组装反应原位生长了硫化钼纳米花，并且硫化钼通过插层进入碳化钛，扩大了其层间距和比表面积，复合材料经过高温和多次超声其表面形貌仍完整，表明硫化钼/碳化钛复合材料具有稳定的3D插层结构，由图2(d)可知，链状的碳纳米管和MoS2/MXene结构相互紧密缠绕，硫化钼纳米花稳定的生长在碳化钛表面，纳米铁颗粒均匀沉积在复合材料表面。
对实施例1制得的MoS2/MXene@CNTs-nZVI进行EDS能谱扫描，结果如图3所示，由图3的EDS能谱扫描图结果表明Mo、S、Fe元素均匀分布于材料表面，表面碳纳米管支撑的硫化钼/碳化钛负载纳米零价铁复合材料MoS2/MXene@CNTs-nZVI成功制备。
实施例2
MoS2/MXene@CNTs-nZVI复合电极片的制备
准确称量0.6g聚乙烯醇(PVA)溶于9.4ml去离子水中，用玻璃棒搅拌至完全溶解后加入适量体积戊二醛，继续搅拌混匀配制成导电胶水。将MoS2/MXene@CNTs-nZVI复合材料超声分散于上述导电胶水中，将悬浮液均匀滴涂在石墨片上，于60℃烘箱中干燥12h，得到MoS2/MXene@CNTs-nZVI复合电极片，制得的复合电极片如图4所示。
实施例3
MoS2/MXene@CNTs-nZVI复合材料处理含四环素20mg/L、pH＝5的有机废水
采用MBR或其他生物法等对四环素有机废水预处理，固液分离后尾水，测定其四环素含量≤20mg/L，进入本工艺系统；若四环素含量＞20mg/L输送回预处理系统；本工艺系统中实施例1制得的MoS2/MXene@CNTs-nZVI投加量为0.4g/L、四环素浓度为20mg/L，pH＝5，废水体积为100ml的条件下，四环素的降解试验在恒温摇床(25℃，150转/min)中反应150min，通过紫外分光光度法在356nm处测定四环素的剩余浓度为3.49mg/L，去除率约为82.55％。采用磁场和过滤的方式固液分离，废水调节pH值至6-9排放。磁回收残渣采用0.1mol/L酸淋洗活化，分散至去离子水中循环使用。
实施例4
MoS2/MXene@CNTs-nZVI复合材料处理含四环素19.53mg/L、pH＝7的有机废水
采用MBR或其他生物法等对四环素有机废水预处理，固液分离后尾水，测定其四环素含量≤20mg/L，进入本工艺系统；若四环素含量＞20mg/L输送回预处理系统；本工艺系统中实施例1制得的MoS2/MXene@CNTs-nZVI投加量为0.4g/L、四环素浓度为19.53mg/L，pH＝7，废水体积为100ml的条件下，四环素的降解试验在恒温摇床(25℃，150转/min)中反应150min，通过紫外分光光度法在356nm处测定四环素的剩余浓度为0.64mg/L，去除率约为96.70％。采用磁场和过滤的方式固液分离，废水调节pH值至6-9排放。磁回收残渣采用0.1mol/L酸淋洗活化，分散至去离子水中循环使用。
实施例5
MoS2/MXene@CNTs-nZVI复合材料处理含四环素19.78mg/L、pH＝9的有机废水
采用MBR或其他生物法等对四环素有机废水预处理，固液分离后尾水，测定其四环素含量≤20mg/L，进入本工艺系统。若四环素含量＞20mg/L输送回预处理系统；本工艺系统中实施例1制得的MoS2/MXene@CNTs-nZVI投加量为0.4g/L、四环素浓度为19.53mg/L，pH＝7，废水体积为100ml的条件下，四环素的降解试验在恒温摇床(25℃，150转/min)中反应150min，通过紫外分光光度法在356nm处测定四环素的剩余浓度为0.82mg/L，去除率约为95.85％。采用磁场和过滤的方式固液分离，废水调节pH值至6-9排放。磁回收残渣采用0.1mol/L酸淋洗活化，分散至去离子水中循环使用。
实施例6
三维电极的电化学工艺处理含四环素19.69mg/L、pH＝3的有机废水
采用MBR或其他生物法等对四环素有机废水预处理，固液分离后尾水，测定其四环素含量≤20mg/L，进入本工艺系统。若四环素含量＞20mg/L输送回预处理系统；
使用实施例2中所制备的MoS2/MXene@CNTs-nZVI复合电极片进行四环素有机废水的电催化试验。如图5所示，处理四环素有机废水时MoS2/MXene@CNTs-nZVI复合电极片与阳极连接，石墨片为阴极，所述复合电极片上MoS2/MXene@CNTs-nZVI的负载量为0.04g，在四环素浓度为19.53mg/L，pH＝3，电压为5V，电解质为0.1M Na2SO4、废水体积为100ml的条件下，电催化反应150min，通过紫外分光光度法在356nm处测定四环素的剩余浓度为0.37mg/L，去除率约为98.10％。。反应结束后废水调节pH值至6-9排放，电极连通阴极对三维电极材料进行保护，至下一个流程。
实施例7
三维电极的电化学工艺处理含四环素19.84mg/L、pH＝5的有机废水
采用MBR或其他生物法等对四环素有机废水预处理，固液分离后尾水，测定其四环素含量≤20mg/L，进入本工艺系统。若四环素含量＞20mg/L输送回预处理系统；
使用实施例2中所制备的MoS2/MXene@CNTs-nZVI复合电极片进行四环素有机废水的电催化试验。如图5所示，处理四环素有机废水时MoS2/MXene@CNTs-nZVI复合电极片与阳极连接，石墨片为阴极，所述复合电极片上MoS2/MXene@CNTs-nZVI的负载量为0.04g，在四环素浓度为19.84mg/L，pH＝5，电压为5V，电解质为0.1M Na2SO4，废水体积为100ml的条件下，电催化反应150min，通过紫外分光光度法在356nm处测定四环素的剩余浓度为0.06mg/L，去除率约为99.70％。反应结束后废水调节pH值至6-9排放，电极连通阴极对三维电极材料进行保护，至下一个流程。
实施例8
三维电极的电化学工艺处理含四环素19.53mg/L、pH＝7的有机废水
采用MBR或其他生物法等对四环素有机废水预处理，固液分离后尾水，测定其四环素含量≤20mg/L，进入本工艺系统。若四环素含量＞20mg/L输送回预处理系统；
使用实施例2中所制备的MoS2/MXene@CNTs-nZVI复合电极片进行四环素有机废水的电催化试验。如图5所示，处理四环素有机废水时MoS2/MXene@CNTs-nZVI复合电极片与阳极连接，石墨片为阴极，所述复合电极片上MoS2/MXene@CNTs-nZVI的负载量为0.04g，在四环素浓度为19.53mg/L，pH＝7，电压为5V，电解质为0.1M Na2SO4，废水体积为100ml的条件下，电催化反应150min，通过紫外分光光度法在356nm处测定四环素的剩余浓度为0.37mg/L，去除率约为98.11％。反应结束后废水调节pH值至6-9排放，电极连通阴极对三维电极材料进行保护，至下一个流程。
实施例9
三维电极的电化学工艺处理含四环素19.06mg/L、pH＝9的有机废水
采用MBR或其他生物法等对四环素有机废水预处理，固液分离后尾水，测定其四环素含量≤20mg/L，进入本工艺系统。若四环素含量＞20mg/L输送回预处理系统；
使用实施例2中所制备的MoS2/MXene@CNTs-nZVI复合电极片进行四环素有机废水的电催化试验。如图5所示，处理四环素有机废水时MoS2/MXene@CNTs-nZVI复合电极片与阳极连接，石墨片为阴极，所述复合电极片上MoS2/MXene@CNTs-nZVI的负载量为0.04g，在四环素浓度为19.06mg/L，pH＝9，电压为5V，电解质为0.1M Na2SO4，废水体积为100ml的条件下，电催化反应150min，通过紫外分光光度法在356nm处测定四环素的剩余浓度为0.37mg/L，去除率约为98.01％。反应结束后废水调节pH值至6-9排放，电极连通阴极对三维电极材料进行保护，至下一个流程。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高导电性三维复合材料，其特征在于，所述高导电性三维复合材料包括MXene纳米片、二硫化钼纳米片、纳米零价铁和碳纳米管；所述MXene纳米片与二硫化钼纳米片互相插层形成花瓣状三维纳米片层结构，所述碳纳米管嫁接于所述花瓣状三维纳米片层结构之间，所述花瓣状三维纳米片层结构围绕作为骨架的碳纳米管一维线性方向延伸，所述纳米零价铁均匀吸附于所述花瓣状三维纳米片层结构表面。
2.根据权利要求1所述的高导电性三维复合材料，其特征在于，所述MXene纳米片由盐酸、氟化锂蚀刻碳铝钛得到纳米层级的MXene片层结构；所述二硫化钼纳米片由多巯基化合物、封端剂和钼酸溶液为原料制得，所述纳米零价铁由还原剂还原MXene纳米片表面分散的亚铁离子所得，所述碳纳米管为多壁碳纳米管。
3.根据权利要求2所述的高导电性三维复合材料，其特征在于，所述多巯基化合物为二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物，所述封端剂为EDTA，所述钼酸溶液为钼酸钠二水合物溶液。
4.一种权利要求1-3任一项所述的高导电性三维复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、蚀刻与片层剥离：使用盐酸、氟化锂蚀刻碳铝钛，超声分散，高速离心分离纯化至上清液pH值大于6，得到片层MXene分散液；
S2、三维结构插层：将多巯基化合物、封端剂与钼酸溶液混合形成硫钼基母液，将步骤S1得到的片层MXene分散液与硫钼基母液混合进行三维插层反应，得到具有三维结构的MoS2/MXene插层材料；
S3、催化功能结构自组装：将步骤S2得到的MoS2/MXene插层材料在去离子水中超声分散，将碳纳米管分散液与MoS2/MXene插层材料分散液在氮气保护下混合反应，加入亚铁溶液搅拌均匀，然后滴加还原剂，边加边搅拌，最后将上述混合反应溶液在离心后进行超声清洗，收集沉淀物冷冻干燥，即得高导电性的三维复合材料。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中多巯基化合物、钼酸溶液和封端剂的摩尔比为1:(1～2):(0.1～0.2)；所述片层MXene分散液与硫钼基母液在反应釜内混合，在180～200℃下加热24～36h。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中碳纳米管分散液的制备方法为：将碳纳米管用稀酸反复淋洗，将酸处理后的碳纳米管用去离子水超声离心反复清洗，将上述清洗完成的多壁碳纳米管超声分散在去离子水中并调节pH为4.5-5.5；所述MoS2/MXene插层材料分散液pH调节为7.5～8.5。
7.根据权利要求1～3任一项所述的高导电性的三维复合材料或者由权利要求4～6任一项制备方法制得的高导电性的三维复合材料在处理氮磷有机废水中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述处理氮磷有机废水使用电解处理，具体为：将所述高导电性的三维复合材料制成复合电极片，所述复合电极片为阳极，石墨片为阴极，将所述阳极和阴极通电后电解处理氮磷有机废水。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述复合电极片的制备方法为：将聚乙烯醇溶于去离子水中，搅拌溶解后加入适量体积戊二醛，制成导电胶水；将所述高导电性三维复合材料超声分散于所述导电胶水中，然后均匀滴涂在石墨片上，干燥即得到所述复合电极片。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述氮磷有机废水为含抗生素类的有机废水。
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