【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种吸附材料，特别涉及一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料，还涉及埃洛石/磷酸锆纳米复合材料的制备方法和在重金属离子吸附中的应用，属于材料。
技术介绍
1、埃洛石纳米管(hnts)是由高岭土片向内卷曲而成的天然粘土材料，具有独特的空心管结构，其外表面由硅氧烷(si-o-si)基团组成，内腔由铝醇(al-oh)基团构成，能够在管内外进行选择性加载和修饰。目前，在hnts表面或内壁上组装纳米颗粒的相关报道，例如，文献(“a ferroptosis-targeting ceria anchored halloysite as orally drugdelivery system for radiation colitis therapy”，rong-rong he,et al.,naturecommunications，2023-08-22)利用埃洛石纳米管表面带负电的特性，吸引ce离子吸附在埃洛石表面，热解后生成ceox纳米颗粒，与未添加hnts合成的ceo2相比，ceo2@hnts中ceo2纳米颗粒均匀地分散在hnts表面，且尺寸从4.7nm减小到2.8nm。这种超小ceo2具有更大的比表面积，暴露更多表面原子，具有更高的ce3+/ce4+比值，表现出增强的纳米酶活性，可有效清除多种ros。中国专利(公开号cn107308964a)公开了一种埃洛石负载磷酸铟催化剂的制备方法，具体是通过利用酸处理得到埃洛石的粗糙表面，利用其粗糙表面与磷酸铟胶体颗粒之间的吸附作用，在埃洛石表面负载磷酸铟纳米颗粒。这些报道的技术主要是将纳米颗粒
2、磷酸锆(zrp)是层状无机材料，由于其高热稳定性和超高的耐酸和耐辐射性而受到关注。zrp晶体主要以两种形态存在，即热力学稳定的α-形态和亚稳态的γ-形态。zrp由于其优异的离子交换性能，在吸附有毒金属、放射性元素和稀土元素方面得到了广泛的应用。但是现有的磷酸锆材料在实际应用过程中，zrp纳米颗粒主要负载在活性炭、硅酸盐、生物质和聚合物等载体上，但是在这些载体材料上难以原位生成粒径较小，且均匀分布的磷酸锆纳米颗粒，同时磷酸锆容易在使用过程中迁移和浸出。
技术实现思路
1、为了克服现有技术存在的缺点与不足，本专利技术的第一个目的是在于提供一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料，该复合材料由纳米磷酸锆颗粒生长在埃洛石纳米管内壁构成，磷酸锆纳米颗粒的尺寸较小，分布均匀，负载稳定性好。
2、本专利技术的第二个目的是在于提供一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料的制备方法，该制备方法简单，条件温和，可以大批量生产。
3、本专利技术的第三个目的是在于提供一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料的应用，其对重金属离子表现出较高的吸附活性，可以广泛用于溶液体系中重金属离子的吸附，且其稳定性好，可以多次重复使用。
4、为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料，其由纳米磷酸锆颗粒生长在埃洛石纳米管内壁构成。
5、本专利技术的埃洛石/磷酸锆纳米复合材料充分利用埃洛石纳米管的管腔空间限制效应来调控磷酸锆纳米颗粒的晶体尺寸、分布均匀性以及避免其在使用过程的迁移和浸出，从而大大提高了复合材料的吸附活性和循环利用性。
6、作为一个优选的方案，所述纳米磷酸锆颗粒的尺寸为3～10nm。基于纳米磷酸锆颗粒是在埃洛石纳米管的管腔内原位生长得到，其具有均匀且较小的尺寸，大大提高了其活性。
7、本专利技术还提供了一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料的制备方法，该方法是将埃洛石纳米管分散在溶剂中，再加入锆盐溶液进行超声处理得到埃洛石-锆离子分散液，将所述分埃洛石-锆离子散液进行循环真空处理后，固液分离，所得固体置于磷酸或磷酸盐溶液中进行磷化反应，所得产物经过洗涤、干燥，即得。
8、本专利技术实现磷酸锆纳米颗粒在埃洛石纳米管内原位生长的关键是在于利用真空促进纳米管的毛细作用，以及利用埃洛石内管壁al-oh对锆离子配位作用，能够将锆离子引入埃洛石纳米管内，并实现原位生长磷酸锆。
9、作为一个优选的方案，所述埃洛石-锆离子分散液中锆离子浓度为0.1～10mmol/l。如果锆离子浓度过高，则颗粒生长尺寸过大；如果锆离子浓度过低，不能充分加载埃洛石管腔。
10、作为一个优选的方案，所述循环真空处理的条件为：先抽真空至-0.1mpa以下，保持真空下搅拌30～120min，再循环至大气压，重复此过程2～8次。在优选的循环真空处理条件下能够将锆离子均匀渗入埃洛石纳米管内。
11、作为一个优选的方案，所述磷酸盐溶液中磷酸根浓度为0.5～2mol/l。
12、作为一个优选的方案，所述磷化反应的条件为：在室温下，反应6～24小时。如果反应时间过短，磷酸盐溶液不能与埃洛石管内锆离子充分反应；如果反应时间过长，则生长的磷酸锆颗粒尺寸过大。
13、本专利技术还提供了一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料的应用，其用于吸附溶液体系中的重金属离子。特别是适合用于选择性吸附溶液体系中的铅离子。
14、本专利技术提供的埃洛石/磷酸锆纳米复合材料的方法，其具体制备步骤为：
15、(1)新鲜制备均匀分散的0.5wt％～2wt％hnts乙醇悬液20ml，再向其中加入一定量的八水氯氧化锆(zrocl2.8h2o)溶液30ml，超声处理30～60min，得到均匀分散的埃洛石-锆离子分散液。将分散液放入真空瓶中，先抽真空至-0.1mpa以下，保持真空下搅拌30～120min后，然后循环至大气压，重复此过程3次。其中，zrocl2.8h2o溶液的溶剂为甲醇、乙醇、乙醚、丙酮中的至少一种。zrocl2.8h2o的量要保持分散液中锆离子浓度为0.1～10mmol/l；优选为1mmol/l。
16、(2)将步骤(1)得到的固体置于100ml浓度为0.5～2mol/l磷酸类溶液中反应一定时间，以促进zrp纳米粒子的原位生长。将产物离心后，用乙醇和去离子水清洗三次，然后冷冻干燥以获得埃洛石纳米管内组装磷酸锆纳米复合材料。其中，磷酸类溶液为磷酸、磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾中的至少一种。反应条件为在室温下反应6～24小时；优选为反应12小时。离心条件为6000～10000rpm，10～30min；优选为10000rpm，10min。
17、相对现有技术，本专利技术技术方案具有如下的优点及效果：
18、1)本专利技术提供的埃洛本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料，其特征在于：由纳米磷酸锆颗粒生长在埃洛石纳米管内壁构成。
2.根据权利要求1所述的一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料，其特征在于：所述纳米磷酸锆颗粒的尺寸为3.0～10nm。
3.权利要求1所述的一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料的制备方法，其特征在于：将埃洛石纳米管分散在溶剂中，再加入锆盐溶液进行超声处理得到埃洛石-锆离子分散液，将所述分埃洛石-锆离子散液进行循环真空处理后，固液分离，所得固体置于磷酸或磷酸盐溶液中进行磷化反应，所得产物经过洗涤、干燥，即得。
4.根据权利要求3所述的一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述埃洛石-锆离子分散液中锆离子浓度为0.1～10mmol/L。
5.根据权利要求3所述的一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述循环真空处理的条件为：先抽真空至-0.1MPa以下，保持真空下搅拌30～120min，再循环至大气压，重复此过程2～8次。
6.根据权利要求3所述的一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述磷酸盐溶
7.根据权利要求3或6所述的一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述磷化反应的条件为：在室温下，反应6～24小时。
8.权利要求1或2所述的一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料的应用，其特征在于：用于吸附溶液体系中的重金属离子。
9.根据权利要求8所述的一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料的应用，其特征在于：用于选择性吸附溶液体系中的铅离子。
...【技术特征摘要】
1.一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料，其特征在于：由纳米磷酸锆颗粒生长在埃洛石纳米管内壁构成。
2.根据权利要求1所述的一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料，其特征在于：所述纳米磷酸锆颗粒的尺寸为3.0～10nm。
3.权利要求1所述的一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料的制备方法，其特征在于：将埃洛石纳米管分散在溶剂中，再加入锆盐溶液进行超声处理得到埃洛石-锆离子分散液，将所述分埃洛石-锆离子散液进行循环真空处理后，固液分离，所得固体置于磷酸或磷酸盐溶液中进行磷化反应，所得产物经过洗涤、干燥，即得。
4.根据权利要求3所述的一种埃洛石/磷酸锆纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述埃洛石-锆离子分散液中锆离子浓度为0.1～10mmol/l。
5.根据权利要求3所述的...
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