CN115591534A - 用于吸附钒离子的MXene基气凝胶的制备方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于吸附钒离子的MXene基气凝胶的制备方法包括如下步骤：步骤一在无水乙醇溶液中加入MXene粉末和APTES加热机械搅拌，随后洗涤干燥后将样品与去离子水混合得到MXene悬浮液；步骤二将MXene悬浮液、聚乙烯亚胺和橘皮粉末混合加入去离子水中机械搅拌，得到混合溶液；步骤三将交联溶液逐滴滴入混合溶液当中进行交联反应，得到复合水凝胶；步骤四将复合水凝胶密封加热烘烤后用去离子水洗涤，最后干燥得到复合气凝胶。本发明制备的本材料吸附适用的温度范围更广、保存要求低，钒的吸附性能强。

Description

用于吸附钒离子的MXene基气凝胶的制备方法及应用

技术领域

本发明涉及吸附材料技术领域，具体涉及一种MXene/聚乙烯亚胺/橘皮粉末复合气凝胶材料的制备方法及其应用。

背景技术

尽管钒具有毒性，但它仍是极有价值的金属资源。可应用于航空航天、催化剂、钢铁工业等高科技领域。矿物开采和工业上大量使用钒将产生含钒的工业废水。然而，这些相关的废水不经任何适当的处理不能直接排放到环境中，这将污染水资源。因此，从各种工业废液中回收或去除钒，无论是从资源利用还是从环境保护的角度，都是非常重要和备受关注的。

化学沉淀可用于分离钒，但通过化学沉淀法很难获得高纯度的产品。此外，化学沉淀也受到高酸碱消耗的限制。传统液-液萃取法虽然在钒分离中发挥了重要作用，但也存在着界面乳液、使用大量挥发性有机溶剂等局限性，对环境和工人健康构成威胁。树脂吸附技术具有效率高、操作简便等优点，已被广泛应用于金属离子的分离和回收，特别是从稀释溶液中回收金属离子。然而，由于这些树脂的合成路线复杂，生产成本高，对废弃树脂的处理不环保，促进了更环保和低成本吸附剂的发展。

从农业副产品或生物质中提取有价金属的吸附剂已引起人们的广泛关注。中国是农业大国，柑橘在很多地区广范种植，可以很容易获得橘皮。橘皮中含有大量的纤维素，木质素，半纤维素，果胶，色素等天然高分子，可以利用组成中含有的羟基，羧基，氨基去吸附重金属。主要利用其两方面优势，一方面橘皮比表面积很大和多空隙的性能更好的吸附重金属，另一方其含有大量的羟基，羧基，氨基等可以用来离子交换吸附重金属，也可以对这些基团进行改性，比如利用柠檬酸、酰胺酸、过氧化物等提高其吸附能力。

MXene是一种由过渡金属碳化物、氮化物或多个原子层的碳氮化物组成的新型二维无机化合物。这类新型的二维材料和复合材料具有特殊的结构、高比表面积、小尺寸和化学多样性。MXene在制备过程中带上的-O、-F或-OH基团使其具有很强的亲水性。近年来，新型二维纳米材料MXenes兴起由于其亲水性，在水处理领域受到广泛关注。

气凝胶是一类是干燥凝胶材料的总称，其具有高孔隙率、大比表面积、低密度等优越特征。其结构中含有大量亲水官能团-OH和-COOH。通过接枝、交联以及其它活性基团的表面功能化等方法可以实现对重金属离子的活性从而提高其吸附性能。

因此，开发一种单位吸附容量大，与吸附溶液易分离且可重复利用的钒吸附材料对实现水环境钒回收、降低生态风险具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种MXene/聚乙烯亚胺/橘皮粉末复合气凝胶的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于吸附钒离子的MXene基气凝胶的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：在无水乙醇溶液中加入MXene粉末和APTES加热机械搅拌，随后洗涤干燥后将样品与去离子水混合得到MXene悬浮液；

步骤二：将MXene悬浮液、聚乙烯亚胺和橘皮粉末混合加入去离子水中机械搅拌，得到混合溶液；

步骤三：将交联溶液逐滴滴入混合溶液当中进行交联反应，得到复合水凝胶；

步骤四：将复合水凝胶密封加热烘烤后用去离子水洗涤，最后干燥得到复合气凝胶。

作为优选，所述步骤一中所述MXene粉末的制备方法为：将MAX相粉末和氢氟酸，在40℃-60℃磁力搅拌24h-48h反应得到MXene材料。

温度会影响MAX相粉末与氢氟酸的反应速度与反应进程，温度过低两者之间的反应会趋于缓慢，影响氢氟酸刻蚀的效果，不利于形成MXene特有的层状结构形貌，降低MXene材料性能；而温度过高则会加剧氢氟酸的挥发，影响反应结果，同时降低MXene的收得率，提升材料成本，而且因反应剧烈而产生的氢气也易造成安全隐患，因此发明人经过实验和分析，当反应温度控制40℃-60℃，尤其是50℃时，产物MXene结构形貌优异，收得率高。

磁力搅拌时间用于控制反应进程，当磁力搅拌时间少于24h时，发明人发现容易发生反应未完成的情况，易获得MAX与MXene的混合物，从而降低MXene材料的性能，而当反应时间在超过48h时，会使得原料消耗殆尽，无益于反应结果，并降低MXene材料的收得率。

作为优选，所述MAX相粉末的材质为Ti₃AlC₂，氢氟酸的浓度为49％，所述MAX相粉末与氢氟酸的质量比为1:5-15。

作为优选，所述步骤一中，MXene粉末和APTES的质量比为1～1.5:10。APTES用于将MXene材料改性使其氨基化，氨基化后的MXene引入了氨基官能团，更有利于吸附。而APTES的量决定了是否能够完全将MXene材料氨基化，APTES相对较少会影响MXene材料官能团的改性，不利于提升其吸附性能，而APTES相对较多则会造成原料的浪费并影响后续的洗涤流程，容易造成APTES无法完全洗净。

作为优选，所述步骤一中洗涤干燥后将样品与去离子水混合得到MXene悬浮液的过程为：机械搅拌所得溶液使用无水乙醇和去离子水先后洗涤两次，并离心得到粉末，随后加入去离子水以获得50mg/mL～200mg/mL的MXene悬浮液。

作为优选，所述步骤二中，MXene悬浮液的体积：聚乙烯亚胺的质量：橘皮粉末的质量为1-10:5:1。MXene悬浮液、聚乙烯亚胺和橘皮粉末三种物质添加比例的不同会极大的影响最终形成的气凝胶的结构与性质，MXene的含量较低会影响引入气凝胶的活性官能团，降低吸附性能；而MXene的含量较高则会影响其在气凝胶中构筑三维网格结构，导致材料塌陷，纳米结构堆叠，影响比表面积和活性位点，降低吸附性能。聚乙烯亚胺用量太少会导致材料机械强度不够，无法形成稳定坚固的骨架结构，在后续反应中容易导致材料裂散，影响吸附表现。用量过多则会导致凝胶过于黏稠，难以搅拌混匀，且导致材料内部纳米结构塌陷，掩盖活性位点，增大材料密度，降低比表面积，降低材料吸附性能。橘皮用量过少会减少其携带的多种用于吸附的活性官能团，同时会减弱与聚乙烯亚胺的复合骨架结构，降低吸附性能。橘皮用量过多同样会导致凝胶过于黏稠，影响结构形成，降低吸附性能。

作为优选，所述步骤二中，所述的机械搅拌的速度为1000r/min～2000r/min，机械搅拌的时间为30min。充分混合搅拌反应物质，促进交联反应的发生，保证反应稳定可控的进行，并确保各组分交联反应完全。

作为优选，所述步骤三中，所述交联溶液为5％～12％环氧氯丙烷溶液，所述MXene悬浮

液的体积：聚乙烯亚胺的质量：橘皮粉末的质量：交联溶液中溶质的质量为1～10:5:1:1～3。交联溶液添加量少会影响各组分之间的交联反应，削弱各组分相互的协同作用，导致产物内部组分不均匀，降低材料的吸附性能。而交联溶液添加量过多会导致组分体系内发生多余的副反应，影响后续干燥过程，最终降低气凝胶的综合性能。与此同时，交联溶液的添加需要缓慢逐滴加入，边滴加边搅拌，目的是为了使整个组分稳定均匀的反应，防止滴入过快导致放热加剧造成安全隐患，且避免上下层溶液组分反应差距而造成气凝胶结构不稳定，该措施可以有效增加最终气凝胶的有效组分和吸附性能。

作为优选，所述步骤四中，加热烘烤的加热温度为60℃，时间为12h；所述干燥包括依次进行的预冷冻和冷冻干燥；所述预冷冻的温度为-20℃～-196℃，所述预冷冻的时间为0.5～6h；所述冷冻干燥的温度为-60℃～-40℃范围修改为-60℃～-40℃，所述冷冻干燥的压力为2～50Pa；所述冷冻干燥的时间为6～48h。

加热烘烤阶段促进体系均匀形成整体，并去除体系内的自由水，为后续冷冻干燥节省时间与成本，之后进行预冷冻，将凝胶体系中的结合水结冰固定住，确定气凝胶的整体结构与体积，最终在低压低温条件下干燥得到最终的得三维结构丰富而稳定，拥有丰富的活性官能团和活性位点的复合气凝胶。

相对于现有技术，本发明至少具有如下优点：

1、本申请中使用了MXene材料，氨基化修饰的MXene材料不仅使复合气凝胶在冷冻干燥的过程中维持了良好的三维交联网络形貌，与聚乙烯亚胺构筑双结构网络增强机械强度，避免了冷冻干燥过程中的塌陷以及交联过程中结构过于密实的情况，使得本材料吸附适用的温度范围更广，同时也降低了其保存要求。材料在解吸和材料复用中损失减少，降低了投入成本，材料使用寿命显著增加。

2、本发明制备的MXene/聚乙烯亚胺/橘皮粉末复合气凝胶由于MXene表面附着的-NH₄基团、-OH基团、-O基团，以及聚乙烯亚胺和橘皮上的-COOH、-OH、-CO基团，本材料拥有更高的亲水性，同时也提供更多的活性位点，引入丰富的官能团，大大增加了吸附材料与水溶液的接触概率，使得钒的吸附性能大幅增加。

3、本发明将MXene、聚乙烯亚胺和橘皮粉末混合反应制备得到了具有高比表面积的复合气凝胶，同时，MXene和橘皮粉末提供的活性位点也进一步提高了气凝胶对于钒离子的吸附性能。实施例结果表明，制备得到的复合气凝胶对钒离子的吸附量最高可达为424.325mg/g，表现出优良的吸附性能。

附图说明

图1为复合气凝胶的SEM图。

图2为V水溶液中的金属离子种类。

图3为Ph值对吸附剂吸附V(Ⅴ)的影响。

具体实施方式

一种MXene/聚乙烯亚胺/橘皮粉末复合气凝胶材料，包括以下步骤：

步骤一：在无水乙醇溶液中加入MXene粉末和APTES(APTES即3-氨丙基三乙氧基硅烷)加热机械搅拌，随后洗涤干燥后将样品与去离子水混合得到MXene悬浮液。MXene粉末和APTES的质量比为1～1.5:10。机械搅拌的速度为1000r/min～2000r/min，机械搅拌的时间为30min。

加入APTES可以赋予MXenes正电荷，并将表面带正电荷的MXenes功能化，扩大层间间距，提高稳定性。还可以使进一步发生环氧化物开环等反应，更容易通过交联反应将MXenes带入复合气凝胶中。

具体的，MXene粉末的制备方法为：将MAX相粉末和氢氟酸，在40℃-60℃磁力搅拌24h-48h反应得到MXene材料。最优的反应条件为60℃，在聚四氟乙烯反应釜中磁力搅拌48h。

具体的，MAX相粉末的材质为Ti₃AlC₂，氢氟酸的浓度为49％，所述MAX相粉末与氢氟酸的质量比为1:10。

具体的，洗涤干燥后将样品与去离子水混合得到MXene悬浮液的过程为：机械搅拌所得溶液使用无水乙醇和去离子水先后洗涤两次，并离心得到粉末，随后加入去离子水以获得50mg/mL～200mg/mL的MXene悬浮液。

步骤二：将MXene悬浮液、聚乙烯亚胺和橘皮粉末混合加入去离子水中机械搅拌，得到混合溶液；具体的最好采用如下方法将MXene悬浮液、聚乙烯亚胺和橘皮粉末进行混合。MXene悬浮液的体积比聚乙烯亚胺的质量比橘皮粉末的质量为1-10:5:1。机械搅拌的速度为1000r/min～2000r/min，机械搅拌的时间为30min。

将橘皮粉末加入水中搅拌均匀，随后加入MXene悬浮液搅拌均匀，随后加入聚乙烯亚胺，边搅拌边缓慢加入。

MXene用量太少会影响吸附性能，用量过多则会导致MXene纳米片堆叠，促使材料结构塌陷，影响比表面积和活性位点，降低材料吸附容量。

橘皮粉末采用该方法制备：将橘皮用去离子水清洗干净后用无水乙醇超声清洗三十分钟及以上去除表面的可溶性杂质，然后在60℃的烘箱中干燥以去除自由水，随后研磨至200目以上。

聚乙烯亚胺用量太少会导致材料机械强度不够，在后续反应中容易发生材料裂散，影响吸附表现。用量过多则会导致凝胶过于黏稠，难以搅拌混匀，且导致材料内部纳米结构塌陷，掩盖活性位点，增大材料密度，降低比表面积，降低材料吸附容量。

步骤三：将交联溶液逐滴滴入混合溶液当中进行交联反应，得到复合水凝胶。

具体的，交联溶液为5％～12％环氧氯丙烷溶液，所述MXene悬浮液的体积比聚乙烯亚胺的质量比橘皮粉末的质量比交联溶液中溶质的质量为1～10:5:1:1～3。

步骤四：将复合水凝胶密封加热烘烤后用去离子水洗涤，最后干燥得到复合气凝胶。

具体的，加热烘烤的加热温度为60℃，时间为12h；所述干燥包括依次进行的预冷冻和冷冻干燥；所述预冷冻的温度为-20℃～-196℃，所述预冷冻的时间为0.5～6h；所述冷冻干燥的温度为-60℃～-40℃范围修改为-60℃～-40℃，所述冷冻干燥的压力为2～50Pa；所述冷冻干燥的时间为6～48h。

MXene悬浮液、聚乙烯亚胺和橘皮粉末三种材料用量比最大限度地协调比表面积、孔容和孔径，使得三维结构丰富而稳定，从而拥有丰富的活性官能团和活性位点，最大限度提升材料的吸附性能。

氨基化后的MXene带正表面电荷，携带的氨基通过强络合效应更容易捕获重金属离子，因为氨基上的孤对电子能与重金属离子发生强烈的相互作用。同时扩大了层间间距，能够提升吸附性能。但通过常规方法制备的MXene吸附剂难以与重金属离子溶液分离，且纳米片层比较致密，团聚严重，性能较差，其质量比容量偏低，同时常规吸附条件下MXene容易氧化变质降低吸附性能。将MXene转变为三维网络结构的气凝胶，可以显著改善自身纳米片层的致密堆叠问题，提高表面及插层活性位点的利用率，最大程度地发挥二维MXene纳米片层的优势。但MXene材料自身无法通过水热或冷冻干燥等方式形成三维凝胶材料，因此需要引入可以形成凝胶的材料作为骨架和MXene进行复合。而氨基化将赋予Mxenes能发生环氧环开环类的反应，使得MXenes更容易通过交联反应进入复合气凝胶中。

橘皮是一种生物多糖果皮类，橘皮生物质材料低成本、资源丰富、无毒、具有很好的生物相容性，主要由纤维素、果胶、半纤维素、木质素、叶绿素颜料和其他低分子量碳氢化合物以羧基和羟基的形式组成，含有很多吸附重金属离子的活性官能团，对金属离子具有较高的亲和力。并且具备良好的化学稳定性、生物相容性和生物降解性的环保性特点可以提高复合材料在复杂水体系中的耐受力。然而现有很多常用的化学修饰方法对橘皮进行改性，但这些方法制备的纯橘皮凝胶对重金属离子的吸附能力和选择性并没有得到太大的提高，比表面积较小，吸附容量较低，吸附性能不理想，同时因粒径小而难以回收，固体残留物易留在溶液中，表现出的机械强度较弱。而本发明在橘皮凝胶中引入增强吸附性能的成分和骨架填料提升其吸附表现。

聚乙烯亚胺是一种可溶性聚合胺类，其表面含有丰富的胺官能团分子链，由大量的伯胺、仲胺和叔胺基组成，对阳离子重金属有良好亲和力。聚乙烯亚胺在酸性条件下容易发生质子化，具有很强的电正性，被广泛用作吸附剂改性剂，特别是用于去除阴离子污染物。具有低密度大孔径等优异物理特质，制备的气凝胶有优异的机械强度和三维网络结构，有利于有效的传导传质，提高吸附性能，但是其比表面积和活性位点对于重金属离子的吸附作用仍然有限。

因此我们选择将氨基化MXene加入橘皮凝胶中交联，并与聚乙烯亚胺复合制备气凝胶，可以良好的分散MXene纳米片层，提高表面及插层活性位点的利用率，丰富材料的活性官能团，增大材料的比表面积，并构建出丰富的三维网络结构，同时通过组分之间的相互作用(如共价键，氢键和范德华力)以及PEI优异的物理性能大幅增强复合气凝胶吸附剂的机械强度，并拥有分离回收方便，无二次污染的优点，极大地提升了复合气凝胶的吸附表现。

下面结合附图和具体实例对本发明做进一步的详细说明。

实施例1：一种制备MXene/聚乙烯亚胺/橘皮粉末复合气凝胶吸附钒离子的材料，包括以下步骤：

1)在无水乙醇溶液中加入1gMXene粉末和10gAPTES(3-氨丙基三乙氧基硅烷)在30℃下机械搅拌24h，随后先使用无水乙醇洗涤一次，再使用去离子水离心洗涤一次，随后干燥12h后将所得样品与10ml去离子水混合得到100mg/mL的MXene悬浮液；

2)将5mLMXene悬浮液、5g聚乙烯亚胺和1g橘皮粉末混合加入20ml去离子水中机械搅拌30min，得到混合溶液；

3)将10wt％的环氧乙丙烷交联溶液逐滴滴入上述混合溶液当中进行交联反应，并伴随机械搅拌30min得到复合水凝胶，MXene悬浮液的体积：聚乙烯亚胺的质量：橘皮粉末的质量：交联溶液中溶质的质量为5:5:1:1；

4)将复合水凝胶密封在60℃下烘烤12h后用去离子水洗涤两次，最后在-20℃下预冻2h后在-50℃下冷冻干燥48h以得到复合气凝胶1，冷冻干燥的气压为5Pa。

实施例2-6采用与实施例1相同的制备方法，不同之处仅在于配料的量比和工艺参数的选择，具体见表1：

表1

实施例1-实施例6所得制备的复合水凝胶的性能如表2：

表2

通过表2可以发现随着MXene用量提升，吸附剂对V离子的吸附量缓慢提升。

新型二维纳米材料MXene具有高电导率和很强的亲水性，同时其组分灵活可调，最小纳米层厚度可控，它具有很高的比表面积以及丰富的活性官能团，可以活化金属氢氧根，电子丰富度高，吸附能力强，将提供大量用于离子交换的反应位点，同时它自身具备表层吸附与插层吸附的共同作用。

为了直观地观察本发明制备的复合气凝胶，采用扫描电镜对其形貌和微观结构进行了描述。扫描电镜图像不同倍率下复合气凝胶的分布图如图1所示，可以看出样品呈现出三维的网络结构，相互连接的骨架结构构成了无数孔隙，包括纳米级和微米级。这样的物理和化学交联网络有利于暴露众多的结合位点，也有利于钒的传质，促进去除过程。

溶液pH是吸附过程的一个重要参数，因为pH不仅影响水溶液中V的化学性质和存在形式，而且影响吸附剂表面的电荷和活性位点。图3为不同pH值下V的在复合气凝胶上的吸附容量。V的吸附受溶液pH的影响较大，吸附量随pH的增加先快速增加后逐渐增加，在pH＝3时达到最大值220mg/g。这种吸附行为可以用V在不同pH值下的离子种类分布来合理解释(见图)。当V浓度接近2.0mM时，大部分V(V)在pH2.5～6.0范围内以H₂V₁₀O₂₈ ^4-和HV₁₀O₂₇ ^3-的形式存在，并且在pH低于2.5时，阳离子态VO²⁺的部分迅速增加，而阴离子态V₁₀O₂₈ ^6-的部分也在pH高于6时增加。因此在2.5～6.0H₂V₁₀O₂₈ ^4-和HV₁₀O₂₇ ^3-为主要物质，这将有利于氢氧离子与金属氧阴离子之间的阴离子交换反应，H₂V₁₀O₂₈ ^4-和HV₁₀O₂₇ ^3-带有更强的负电性，更容易参与吸附反应。此外，在高pH值时，吸附量下降的原因可能是羟基离子与金属氧阴离子之间的竞争吸附。随着pH值下降，氨基质子化基团的增加，带负电荷的V更容易与带正电荷的吸附剂结合，这是由于静电吸引力更强所致。此外，在pH值低于2时，V(V)吸附量的迅速下降可能是由于VO²⁺部分的迅速增加。

表3pH值对吸附容量的影响

pH值	1	2	3	4	5	6	7	8
									吸附容量mg/g	142	203	220	184	176	150	78	54

最后说明的是，以上实施例仅用于以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的技术要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用于吸附钒离子的MXene基气凝胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：在无水乙醇溶液中加入MXene粉末和APTES加热机械搅拌，随后洗涤干燥后将样品与去离子水混合得到MXene悬浮液；

步骤二：将MXene悬浮液、聚乙烯亚胺和橘皮粉末混合加入去离子水中机械搅拌，得到混合溶液；

步骤三：将交联溶液逐滴滴入混合溶液当中进行交联反应，得到复合水凝胶；

步骤四：将复合水凝胶密封加热烘烤后用去离子水洗涤，最后干燥得到复合气凝胶。

2.如权利要求1所述的用于吸附钒离子的MXene基气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤一中所述MXene粉末的制备方法为：将MAX相粉末和氢氟酸，在40℃-60℃磁力搅拌24h-48h反应得到MXene材料。

3.如权利要求2所述的用于吸附钒离子的MXene基气凝胶的制备方法，其特征在于：所述MAX相粉末的材质为Ti₃AlC₂，氢氟酸的浓度为49％，所述MAX相粉末与氢氟酸的质量比为1:5-15。

4.如权利要求1所述的用于吸附钒离子的MXene基气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，MXene粉末和APTES的质量比为1～1.5:10。

5.如权利要求1所述的用于吸附钒离子的MXene基气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤一中洗涤干燥后将样品与去离子水混合得到MXene悬浮液的过程为：机械搅拌所得溶液使用无水乙醇和去离子水先后洗涤两次，并离心得到粉末，随后加入去离子水以获得50mg/mL～200mg/mL的MXene悬浮液。

6.如权利要求1所述的用于吸附钒离子的MXene基气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，MXene悬浮液的体积：聚乙烯亚胺的质量：橘皮粉末的质量为1-10:5:1。

7.如权利要求1所述的用于吸附钒离子的MXene基气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，所述的机械搅拌的速度为1000r/min～2000r/min，机械搅拌的时间为30min。

8.如权利要求1所述的用于吸附钒离子的MXene基气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，所述交联溶液为5％～12％环氧氯丙烷溶液，所述MXene悬浮液的体积：聚乙烯亚胺的质量：橘皮粉末的质量：交联溶液中溶质的质量为1～10:5:1:1～3。

9.如权利要求1所述的用于吸附钒离子的MXene基气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤四中，加热烘烤的加热温度为60℃，时间为12h；所述干燥包括依次进行的预冷冻和冷冻干燥；所述预冷冻的温度为-20℃～-196℃，所述预冷冻的时间为0.5～6h；所述冷冻干燥的温度为-60℃～-40℃范围修改为-60℃～-40℃，所述冷冻干燥的压力为2～50Pa；所述冷冻干燥的时间为6～48h。

10.一种复合气凝胶的应用，其特征在于，所述复合气凝胶采用权利要求1-8所述用于吸附钒离子的MXene基气凝胶的制备方法制备所得，所述复合气凝胶作为V离子吸附使用。

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