CN115999518A - 一种去除磷酸盐的吸附剂的制备和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种去除磷酸盐的吸附剂的制备和使用方法，包括以下步骤：将海藻酸钠与聚丙烯酰胺溶于超纯水中，搅拌得到混合均匀PS溶液，加入LDH粉体，机械搅拌得到混合均匀的PS/LDH悬浮液；悬浮液逐滴加到Zr⁴⁺溶液中进行交联反应得到海藻酸复合材料，室温下静置，清洗，冷冻干燥得到吸附剂。本发明无毒、环境友好，结构稳定性好、吸附容量较高、回收方便；通过简单的混合、离子交联反应制备所得的新型吸附剂PS‑Zr‑LDH具有磷酸盐对应的特异性吸附位点，可实现磷酸盐的快速、高效去除，磷酸盐的最大吸附量为78.6mg·g^‑1。

Description

一种去除磷酸盐的吸附剂的制备和使用方法

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种去除磷酸盐的吸附剂的制备和使用方法。

背景技术

氮、磷等营养元素过度积累导致的富营养化已成为全球湖泊治理的严峻挑战之一，磷被认为是天然水体富营养化的关键因子，普遍认为总磷浓度＞0.02mg/L时，水体就可能产生富营养化，而磷酸盐(H₂PO₄ ^-、HPO₄ ^2-和PO₄ ^3-)是污水中磷的主要且最具生物利用度的形态，易被水中的自养型微生物吸收利用。因此，降低污水中磷酸盐含量以防止受纳水体富营养化的发生是污水管理的重要目标之一。当前日益严格的水质标准对传统的除磷技术(如化学沉淀和强化生物除磷)提出了挑战，化学沉淀法所消耗的药剂量大、成本偏高，同时产生大量含磷污泥，容易造成二次污染；强化生物除磷工艺运行不稳定、处理周期长，且除磷性能易受到诸如有机负荷、有毒物质和反应器操作参数等因素的影响。吸附法也被认为是目前最具实际应用价值的含磷酸盐废水深度处理技术。

海藻酸钠是从海带或海藻中提取的一种天然阴离子多糖，其分子量链上含有大量的羧基和羟基，因其广泛的来源、低成本、无毒性等优点在废水处理领域引起了极大的关注。海藻酸钠溶液可与多价金属离子通过离子交联形成多孔网络微球，用于水中重金属和有机污染物的吸附去除。但目前该类吸附剂在含磷酸盐废水深度处理方面的研究和应用还很少受到关注。根据氢键选择性原理，海藻钠中丰富的羧基理应是磷酸盐的选择性吸附位点，可通过去质子化羧基和质子化磷酸盐之间的选择性氢键去除废水中低浓度磷酸盐。但金属离子交联海藻酸微球易碎、机械强度差、内部结构不均一等缺点限制了其在实际废水处理中的应用。另外，金属交联海藻酸微球还可用于分散或固定粉末状物质(活性炭、金属氧化物、粘土矿物等)形成复合吸附剂，不仅提高了污染物的吸附性能，同时改善了吸附后粉末吸附剂的固液分离性能，避免分离不完全导致的二次污染问题。

层状双氢氧化物(LDH)，又称为“类水滑石化合物”，是一种由二价和三价金属离子构成的具有层状晶体结构的混合金属氢氧化物。类水滑石化合物的结构通式：[M(II)_1-xM(III)_x(OH)₂](An-)_x/n·mH₂O，层间的H₂O和阴离子由于与层板的结合较弱，因此可任意断开旧键、形成新键，在层间自由移动。LDHs往往能提供两个金属位点，在不同的pH条件下不同的位点产生的贡献不同，从而可以实现磷酸盐的去除。而且LDHs的层间阴离子可以通过离子交换机制去除水中的磷酸盐。因此，LDHs在吸附除磷领域具有广阔的应用前景。但粉末状LDHs吸附后分离不完全导致的二次污染问题是其实际应用面临的主要挑战之一。

因此，如何制备吸附性能好、结构稳定的除磷吸附剂是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。为了解决海藻酸微球和LDHs作为除磷吸附剂存在的结构稳定性差、吸附容量低、回收困难等主要问题，本文提出一种去除磷酸盐的吸附剂的制备和使用方法，即通过Zr⁴⁺交联、高分子掺杂等策略制备了PS-Zr-LDH复合吸附剂，用于废水中磷酸盐的快速、高效去除。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明设计了一种去除磷酸盐的吸附剂的制备和使用方法，本发明无毒、环境友好，通过简单的混合、交联作用制备PS-Zr-LDH功能材料；所得的新型吸附剂PS-Zr-LDH具有磷酸盐污染物特异性的吸附位点，可实现磷酸盐的快速、高效吸附去除，磷酸盐的最大吸附量为78.6mg·g^-1。

为了达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现的：一种去除磷酸盐的吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

Step1：按照0.1～0.5g/50mL、0.2～3.0g/50mL比例将聚丙烯酰胺(PAM)、海藻酸钠(SA)分别溶于超纯水中，两液1:1混合后室温下400～600rpm机械搅拌10～12h得到混合均匀的PS溶液；按照0～3.00g/100ml的比例向PS溶液中加入类水滑石(LDH)粉体，并于65～70℃下机械搅拌6～8h得到混合均匀的PS/LDH悬浮液；

Step2：将PS/LDH悬浮液逐滴加到质量浓度为0.5～5.0％的Zr⁴⁺溶液中进行交联得到海藻酸复合材料，静置24h；

Step3：清洗Step2所得产物，冷冻干燥得到PS-Zr-LDH复合吸附剂。

进一步的，包括以下步骤：

(1)按照0.3g/50mL、1g/50mL比例将聚丙烯酰胺(PAM)、海藻酸钠(SA)分别溶于超纯水中，两液1:1混合后室温下400～600rpm机械搅拌10～12h得到混合均匀的PS溶液；按照0.06g/100ml的比例向PS溶液中加入类水滑石(LDH)粉体，并于65～70℃下机械搅拌6～8h得到混合均匀的PS/LDH悬浮液；

(2)将PS/LDH悬浮液逐滴加到质量浓度为3％的Zr⁴⁺溶液中进行交联得到海藻酸复合材料，静置24h；

(3)清洗(2)所得产物，冷冻干燥得到PS-Zr-LDH复合吸附剂。

进一步的，所述的Step2中，Zr⁴⁺溶液采用ZrOCl₂·8H₂O粉末进行配制。

进一步的，所述Step3中，用去离子水清洗，冷冻干燥温度为-40℃，时间为24h。

本发明的另一目的在于提供一种去除磷酸盐的吸附剂的使用方法，其特征在于：调节待处理的磷酸盐溶液pH为3～5，加入PS-Zr-LDH材料形成悬浮物，在摇床中振荡24h，使得材料表面对于水体中污染物达到吸附平衡，即可除去磷酸盐。

进一步的，所述待处理的磷酸盐溶液pH为4。

本发明的有益效果是：

本发明无毒、环境友好，通过简单的混合、离子交联作用制备PS-Zr-LDH功能材料，结构稳定性好、吸附容量较高、回收方便；具有针对磷酸盐的特异性吸附位点，可实现磷酸盐的快速、高效去除，磷酸盐的最大吸附量为78.6mg·g^-1。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为三种不同材料的SEM图；

图2为不同材料配比对磷酸盐吸附影响的示意图；

图3为不同pH条件下材料的吸附容量对比的示意图；

图4为不同接触时间下PS-Zr-LDH对磷酸盐吸附容量的影响及拟一级、拟二级动力学模型拟合以及颗粒内扩散模型拟合；

图5为PS-Zr-LDH对不同初始浓度磷酸盐吸附容量的变化以及Langmuir等温线模型、Freundlich等温线模型、Liu等温线模型、Temkin等温线模型拟合。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参阅图1至图5所示，一种去除磷酸盐的吸附剂的制备和使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：称取1g海藻酸钠(SA)溶于50mL超纯水得到海藻酸钠(SA)溶液，称取0.3g聚丙烯酰胺(PAM)溶于50mL超纯水得到聚丙烯酰胺(PAM)溶液，将上述两种溶液混合然后进行搅拌10h得到混合均匀的PS溶液；称取0.06g类水滑石(LDH)溶于PS混合溶液，于65℃下机械搅拌6h，得到100mLPS/LDH悬浮液；

步骤二：称取3gZrOCl₂·8H₂O粉末，配制成质量浓度为3％的Zr⁴⁺溶液，用注射器将PS/LDH悬浮液滴入Zr⁴⁺溶液中进行交联反应，将得到的海藻酸复合材料在室温下静置24h；

步骤三：用去离子水清洗多余的Zr⁴⁺，并后放入-40℃冷冻干燥机中干燥48h，即可得到PS-Zr-LDH复合材料。

实施例2

使用方法：在待处理的磷酸盐溶液中加入PS-Zr-LDH材料形成悬浮物，在摇床中振荡24h，使得材料表面对于水体中污染物达到吸附平衡，即可除去磷酸盐。

实施例3

一种高效去除磷酸盐新型吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一:将海藻酸钠(SA)水溶液与聚丙烯酰胺(PAM)水溶液混合，然后进行搅拌10h得到混合均匀PS溶液；将LDH粉体加入到PS溶液中，于65℃下机械搅拌6h得到混合均匀的PS/LDH悬浮液(溶液1)；将海藻酸钠(SA)水溶液与聚丙烯酰胺(PAM)水溶液混合，然后进行搅拌10h得到混合均匀PS溶液(溶液2)；将LDH粉体加入到SA溶液中，于65℃下机械搅拌6h得到混合均匀的SA/LDH溶液(溶液3)；海藻酸钠(SA)水溶液(溶液4)。

步骤二:分别称取3gZrOCl₂·8H₂O溶于超纯水，得到溶液5,6,7,8；用注射器将溶液5,6,7,8分别滴入溶液1,2,3,4中，并静置24h，进行交联；

步骤三:接着用去离子水洗净多余的Zr⁴⁺，并将其放置在-40℃冷冻干燥机中，使其干燥后备用，收集得到目标材料：PS-Zr-LDH、SA/PAM-Zr⁴⁺、SA/LDH-Zr⁴⁺、SA-Zr⁴⁺。

由图1可知，可以看到微球的外表面呈不规则的褶皱且带有细小的裂纹，清晰的看到PS-Zr-LDH复合材料外观呈颗粒状，内部呈多孔网络结构，孔径较大，与SA-Zr⁴⁺相比，网状结构更加密集，孔径更小，有很多褶皱，能增加其比表面积。

实施例4

探究SA的量对磷酸盐吸附的影响，包括以下步骤：

(1)材料制备：分别称取0.2、0.5、0.8、1、1.2、1.5、2、3gSA溶于50mL超纯水中，搅拌溶解；称取0.3gPAM溶于50超纯水中。两溶液混合，在400rpm下机械搅拌10h，得到100mL混合均匀溶液；称取0.06g类水滑石(LDH)溶于PS溶液，65℃下机械搅拌6h，得到100mLPS/LDH悬浮液；配制质量浓度为3％的Zr⁴⁺溶液，用注射器将搅拌均匀后的溶液滴入Zr⁴⁺溶液中，室温下静置交联24h，用去离子水洗净多余的Zr⁴⁺，后冷冻干燥24h，即可制得材料。

(2)实验过程：配制磷酸盐浓度为20mg/L，调节pH值为4；称取材料各0.02g放入100mL磨口锥形瓶中，倒入磷酸盐30mL；于25℃、180r/min下振荡吸附24h。

(3)实验结果表明：当SA的质量浓度为1％的时，磷酸盐的吸附效果较好。

实施例5

探究LDH的量对磷酸盐吸附的影响，包括以下步骤：

(1)材料制备：称取1gSA溶于50mL超纯水中，搅拌溶解；称取0.3gPAM溶于50mL超纯水中。两溶液混合，在400rpm下机械搅拌10h，得到100mL混合均匀溶液；分别称取0、0.06、0.1、0.5、1、3g类水滑石(LDH)溶于PS溶液，65℃下机械搅拌6h，得到100mLPS/LDH混合溶液；配制质量浓度为3％的Zr⁴⁺溶液，用注射器将搅拌均匀后的溶液滴入Zr⁴⁺溶液中，室温下静置交联24h，用去离子水洗净多余的Zr⁴⁺，后冷冻干燥24h，即可制得材料。

(2)实验过程：配制磷酸盐浓度为20mg/L，调节pH值为4；称取材料各0.02g放入100mL磨口锥形瓶中，倒入磷酸盐30mL；于25℃、180r/min下振荡吸附24h。

(3)实验结果表明：当LDH的用量为0.06g的时，磷酸盐的吸附效果较好。

实施例6

探究Zr⁴⁺的浓度对磷酸盐吸附的影响，包括以下步骤：

(1)材料制备：称取1gSA溶于50mL超纯水中，搅拌溶解；分别称取0.3gPAM溶于50mL超纯水中。两溶液混合，在400rpm下机械搅拌10h，得到100mL混合均匀溶液；称取0.06g类水滑石(LDH)溶于PS溶液，65℃下机械搅拌6h，得到100mlPS/LDH混合溶液；分别配制质量浓度为0.5％、1％、2％、3％、4％、5％的Zr⁴⁺溶液，用注射器将搅拌均匀后的溶液滴入Zr⁴⁺，室温下静置交联24h，用去离子水洗净多余的Zr⁴⁺，后冷冻干燥48h，即可制得材料。

(2)实验过程：配制磷酸盐浓度为20mg/L，调节pH值为4；称取材料各0.02g放入100mL磨口锥形瓶中，倒入磷酸盐30mL，于25℃、180r/min下振荡吸附24h。

(3)实验结果：当Zr⁴⁺的质量浓度为3％时，吸附效果较好。

(4)剩余浓度测定方法：剩余总磷浓度采用钼酸铵分光光度法测定(中华人民共和国国家环境保护标准HJ671-2013)。

实施例7

探究PAM的用量对磷酸盐吸附的影响，包括以下步骤：

(1)材料制备：称取1gSA溶于50mL超纯水中，搅拌溶解；分别称取0.1、0.2、0.3、0.4、0.5g溶于50mL超纯水中。溶液混合，在400rpm下机械搅拌10h，得到100mL混合均匀溶液；称取0.06g类水滑石(LDH)溶于PS溶液，65℃下机械搅拌6h，得到100mLPS/LDH混合溶液；配制质量浓度为3％的Zr⁴⁺溶液，用注射器将搅拌均匀后的溶液滴入Zr⁴⁺，室温下静置交联24h，用去离子水洗净多余的Zr⁴⁺，后冷冻干燥24h，即可制得材料。

(2)实验过程：配制磷酸盐浓度为20mg/L，调节pH值为4；称取材料各0.02g放入100mL磨口锥形瓶中，倒入磷酸盐30mL；于25℃、180r/min摇床中振荡吸附24h。

(3)实验结果表明：当PAM的用量为0.3g的时，磷酸盐的吸附效果较好。

实施例8

探究溶液pH对磷酸盐吸附性能的影响，包括以下步骤：

(1)配制溶液浓度为磷酸盐浓度为20mg/L，并用1M的NaOH、1M的HCl调节pH，pH范围为2～11；

(2)称取PS-Zr-LDH0.02g，放入磨口锥形瓶中，不同pH条件下分别设置两个平行样；

(3)向(2)中倒入(1)中溶液体积为30mL，放入摇床中，振荡吸附24h，转速为180r/min；

实验结果表明：PS-Zr-LDH吸附剂在pH＝4时吸附量最高。。

剩余浓度测定方法：剩余总磷浓度采用钼酸铵分光光度法测定(中华人民共和国国家环境保护标准HJ671-2013)。

实施例9

探究吸附时间对磷酸盐吸附的影响，步骤包括：

(1)配制磷酸盐浓度为20mg/L，并用1M的NaOH、1M的HCl调节pH，pH为4；

(2)称取实施例1中所制得的PS-Zr-LDH材料各0.02g，放入磨口锥形瓶中，不同吸附时间下分别设置两个平行样；

(3)向(2)中倒入(1)中溶液各体积为30mL，放入摇床中，振荡时间分别为0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、10、12、16、18、20、22、24、28、32h，转速180r/min；

实验结果表明：PS-Zr-LDH对磷酸盐的吸附大约在接触24h后基本达到吸附平衡。

剩余浓度测定方法：剩余总磷浓度采用钼酸铵分光光度法测定(中华人民共和国国家环境保护标准HJ671-2013)。为了进一步理解吸附的过程以及吸附机理，使用准一级动力学方程、准二级动力学方程和粒子内扩散模型(Weber-Morris模型)对动力学数据进行了拟合：

准一级动力学方程：

准二级动力学方程：

粒子内扩散模型(Weber Morris模型)：

                    -

其中,q_t(mg·g^-1)和q_e(mg·g^-1)分别为目标污染物在t时刻和平衡时的吸附量。k₁(min^-1)和k₂(g·mg^-1min^-1)分别为准一级和准二级动力学吸附速率常数。k_i(mg·g^-1min^-1/2)表示粒子内扩散速率常数。

实施例10

探究磷酸盐初始浓度对吸附的影响，包括：

(1)分别配制磷酸盐浓度为5、10、20、30、40、50、80、100mg/L，并用1M的NaOH和HCl调节溶液pH为4；

(2)称取实施例1中所制得的PS-Zr-LDH材料各0.02g，放入磨口锥形瓶中，不同吸附时间下分别设置两个平行样；

(3)向(2)中倒入(1)中溶液各体积为30mL，放入摇床中，振荡吸附24h，转速180r/min；

实验结果表明：Liu等温线模型计算获得磷酸盐在298K时的最大吸附量为78.6mg·g^-1。

剩余浓度测定方法：为进一步描述PS-Zr-LDH对磷酸盐的吸附行为，通过Langmuir等温线模型、Freundlich等温线模型和Liu等温线模型(Langmuir和Freundlich等温模型的结合)、Temkin等温线模型对等温线数据进行了非线性拟合。各模型的方程式如下：

Langmuir等温线模型：

Freundlich等温线模型：

Liu等温线模型：

Temkin等温线模型：

q_e＝B₁lnK_T+B₁lnC_e

其中C_e(mg·L^-1)和q_e(mg·g^-1)分别表示磷酸盐的平衡浓度和吸附量。q_max(mg·g^-1)为吸附剂的最大吸附量；K_L(L·mg^-1)、K_F(mg^(1-1/n)·L^1/n·g^-1)和K_g(L·mg^-1)分别表示Langmuir、Freundlich和Liu平衡常数。n_F和n_L分别是Freundlich和Liu模型中的无量纲常数。

实施例11

由图1可知：图1(a)展示了海藻酸钠的表面形貌图，可以观察到海藻酸表面是片状、颗粒状互相不规则堆叠在一起的，表面致密不易形成吸附位点。图1(b)为SA-Zr⁴⁺放大50倍后的外表面电镜图，可以看到微球的外表面呈不规则的褶皱，这是由于冷冻干燥过程中脱水造成的。SA-Zr⁴⁺表面放大20000倍后可以由图1(c)看到，可以清晰的看到Zr⁴⁺交联的海藻酸钠呈多孔网络结构。图1(d)为SA-Zr⁴⁺放大400倍后的横截面电镜图，可以看到微球的外表面呈不规则的褶皱且带有细小的裂纹，细小的裂纹为污染物进入复合材料内部提供通道，使其更容易与吸附位点接触。截面放大50000倍后可以由图1(e)看到原本的大孔结构里包含着许多丝网状结构，孔径更小。图1(f)为PS-Zr-LDH放大50倍后的外表面电镜图，表面与SA-Zr⁴相比更加粗糙，有凸起结构，这可能增加PS-Zr-LDH的比表面积。PS-Zr-LDH表面放大10000倍后可以由图1(g)看到，与SA-Zr⁴⁺相比，网状结构更加密集，孔径更小，有很多褶皱，能增加其比表面积。极具特色的网络结构及其粗糙的内表面增加了其与磷酸盐之间的接触面积，有利于污染物的附着。图1(h)为放大50000倍后的横截面电镜图，可以清晰的看到PS-Zr-LDH复合材料呈多孔网络结构，孔径较大。

由图2可知：PS-Zr-LDH的最优材料配比为SA的用量为1g，LDH的用量为0.06g，PAM的用量为0.3g，Zr⁴⁺的质量浓度为3％，将三个部分的比例固定，制备得到最优材料PS-Zr-LDH。

由图3可得：溶液pH值也是影响磷酸盐吸附的重要因素之一，它不仅决定了磷酸盐在水溶液中的形态，还影响着吸附剂的表面电荷。从图3可以看出，磷酸盐的吸附量在pH为2～4时增大，在pH为4～11时减小。当pH为4时，吸附量达到最大值，为26.3mgP/g。

由图4可得：准一级和准二级动力学方程非线性拟合曲线如图4(左)所示。由计算可知，准一级动力学的相关系数(R²＝0.9935)略高于准二级动力学方程的相关系数(R²＝0.9734)。准一级动力学方程拟合得到的平衡吸附量为(q_e,cal＝29.90mg·g^-1)，准二级动力学方程的平衡吸附量为(q_e,cal＝36.80mg·g^-1)。因此，准一级动力学模型可以更好地描述PS-Zr-LDH对磷酸盐的吸附过程。

由于PS-Zr-LDH复合吸附剂为多孔材料，因此，吸附过程的速率可能由粒子内扩散控制。通过粒子内扩散模型进一步分析了动力学数据。如图4(右)所示，拟合图分为三段直线，这意味着磷酸盐的吸附涉及多个步骤，且粒子内扩散不是唯一的限速步骤。三段直线的粒子内扩散速率常数值由大到小的顺序为k_i,1＞k_i,2＞k_i,3。数值最大的k_i,1＝10.77对应吸附第一阶段，即前3h，此阶段磷酸盐分子向吸附剂表面的扩散，吸附速率最快；随之而来的第二阶段k_i,2＝4.76为内部扩散，即磷酸盐分子逐渐占据了吸附剂的内部吸附位点；而最后阶段k_i,3＝0.24得到的拟合直线斜率下降明显，趋近于零，表明吸附基本达到到平衡。以上结论说明，PS-Zr-LDH对磷酸盐的吸附是一个较为复杂的过程，分为多个步骤完成。

由图5可得：图5中可以看到，在不同温度下(298、308和318K)，q_e随着C_e的增加而增加，但这种增加并非线性，表明粒子内扩散不是吸附的控制因素。此外，温度的升高有助于吸附量的提高，说明该吸附过程为吸热反应。通过拟合得到相关的拟合参数，其中Liu等温线模型对应的相关系数R²最大，说明其最适合描述磷酸盐在PS-Zr-LDH上的吸附过程。此外，基于Liu等温线模型计算得到获得的磷酸盐在298K时的最大吸附量为78.60mg·g^-1，体现出对磷酸盐的高效吸附能力。

上述现象表明：本发明无毒、环境友好，通过简单的混合、交联作用制备PS-Zr-LDH功能材料。新型吸附剂PS-Zr-LDH具有针对磷酸盐的特异性吸附位点，可通过离子交换、配位、选择性氢键等机理实现磷酸盐的快速、高效吸附去除，磷酸盐的最大吸附量为78.6mg·g^-1。

Claims (6)

1.一种去除磷酸盐的吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

Step1：按照0.1～0.5g/50mL、0.2～3.0g/50mL比例将聚丙烯酰胺(PAM)、海藻酸钠(SA)分别溶于超纯水中，两液1:1混合后室温下400～600rpm机械搅拌10～12h得到混合均匀的PS溶液；按照0～3.00g/100ml的比例向PS溶液中加入类水滑石(LDH)粉体，并于65～70℃下机械搅拌6～8h得到混合均匀的PS/LDH悬浮液；

Step2：将PS/LDH悬浮液逐滴加到质量浓度为0.5～5.0％的Zr⁴⁺溶液中进行交联得到海藻酸复合材料，静置24h；

Step3：清洗Step2所得产物，冷冻干燥得到PS-Zr-LDH复合吸附剂。

2.根据权利要求1所述的一种去除磷酸盐的吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

Step1：按照0.3g/50mL、1g/50mL比例将聚丙烯酰胺(PAM)、海藻酸钠(SA)分别溶于超纯水中，两液1:1混合后室温下400～600rpm机械搅拌10～12h得到混合均匀的PS溶液；按照0.06g/100ml的比例向PS溶液中加入类水滑石(LDH)粉体，并于65～70℃下机械搅拌6～8h得到混合均匀的PS/LDH悬浮液；

Step2：将PS/LDH悬浮液逐滴加到质量浓度为3％的Zr⁴⁺溶液中进行交联得到海藻酸复合材料，静置24h；

Step3：清洗Step2所得产物，冷冻干燥得到PS-Zr-LDH复合吸附剂。

3.根据权利要求1所述的一种去除磷酸盐的吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的Step2中，Zr⁴⁺溶液采用ZrOCl₂·8H₂O粉末进行配制。

4.根据权利要求1所述的一种去除磷酸盐的吸附剂的制备方法，其特征在于：所述Step3中，用去离子水清洗，冷冻干燥温度为-40℃，时间为24h。

5.一种去除磷酸盐的吸附剂的使用方法，其特征在于：调节待处理的磷酸盐溶液pH为3～5，加入PS-Zr-LDH材料形成悬浮物，在摇床中振荡24h，使得材料表面对于水体中污染物达到吸附平衡，即可除去磷酸盐。

6.根据权利要求5所述的一种去除磷酸盐的吸附剂的使用方法，其特征在于：所述待处理的磷酸盐溶液pH为4。

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