【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于放射性废水处理、海水中铀的提取和环境保护，更具体地说，本专利技术涉及一种原位生长法合成ldh微纳米纤维复合材料的方法及在海水提铀中的应用。
技术介绍
1、海水提铀研究已有将近60年的历史，最早始于1964年的davies等的工作，该研究起源于英国20世纪50年代的“project oyster”。国内外对含铀废水中铀的吸附的研究逐年增加，国内外吸附材料的研发以及材料在海水提铀性能方面的研究均集中在偕胺肟类吸附材料的开发及在海水提铀中对铀的吸附性能等方面，近二十年有关海水提铀的研究主要还是在过去研究的基础上进行下一步的探索，原创性研究较少或尚未形成优势领域。且海水提铀材料类型分界线较为明显，无机(活性炭、分子筛、石墨烯、多孔陶瓷等)、有机(硅胶、树脂、纤维、生物炭等)、矿物、微生物等材料之间交叉性、复合性等还处于较薄弱阶段。推动海水提铀工程化进程的关键问题是获得各项性能优异的海水提铀材料。提铀材料需具备吸附容量大，吸附速率快，高盐条件下选择性高，易洗脱、耐化学腐蚀、机械力作用下结构稳定等性能。因此开发具有铀选择性、抗生物污染、吸附容量大的复配型高分子有机材料等新型海水提铀材料将会是海水提铀材料研发的突破性研究方向，具有较强的创新性。
2、由于有机物在吸附容量上很难有大的突破，吸附能力有限，且相对较低的热稳定性。而无机材料尤其是那些具有离子交换性的材料，如黏土和沸石，通常吸附容量较大，表现出较好的化学稳定性和热稳定性。因此，许多无机吸附剂被研究用于提取铀(如uo22+)。然而，无机吸附剂与大型水合[uo2(
3、对于目前的铀提取，mgal-ldh和mgalfe-ldh的亲和力是其他ldh和ldhs基材料的最大亲和力的两倍以上，主要吸附机制为表面络合和层间碳酸盐共沉淀。mgal-ldh更适用于在低浓度铀的海水中进行铀的提取。但无机材料在应用上存在形式单一、固液分离难和吸附剂回收利用难等问题。将其与纤维材料复合，以纤维为载体，无机材料为填料，利用共混或原位生长的方式将无机材料与纤维材料集于一体，赋予无机材料以纤维材料的形式进行应用，使其实现应用形式多样化、吸附容量高、吸附速率快、铀选择吸附性能好和易回收等优势。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
2、为了实现根据本专利技术的这些目的和优点，提供了一种原位生长法合成ldh微纳米纤维复合材料的方法，其特征在于，包括：将ldh材料、聚丙烯腈和聚乙烯醇共混静电纺丝得到ldh微纳米纤维，再以mgcl2和alcl3为原料在ldh微纳米纤维表面通过晶体原位生长的方法合成ldh微纳米纤维复合材料。
3、优选的是，其中，包括以下步骤：
4、步骤一、所述ldh材料为mgal-ldh，mgal-ldh的制备方法包括：将氯化镁和氯化铝溶于水，搅拌溶解得到混合溶液，加热至恒定温度，持续搅拌状态下向混合溶液中滴加naoh溶液直至ph维持9～11；水热反应一段时间后恒温结晶，随后样品用乙醇和去离子水交替洗涤，干燥后得到mgal-ldh；
5、步骤二、将聚乙烯醇和聚丙烯腈按一定比例溶于二甲亚砜溶液中混合均匀，隔水恒温搅拌使聚乙烯醇和聚丙烯腈溶解后得到纺丝基底液，少量多次将步骤一制备得到的mgal-ldh分散于纺丝基底液中，隔水恒温搅拌溶解均匀制得mgal-ldh纤维纺丝液，利用静电纺丝技术制备mgal-ldh微纳米纤维。
6、步骤三、分别配制一定浓度的氯化镁和氯化铝溶液，取一定比例的mg2+溶液和al3+溶液于烧杯中搅拌均匀，加入步骤二所得mgal-ldh微纳米纤维，持续搅拌，加热至恒定温度，搅拌状态下向混合溶液中滴加naoh溶液直至ph维持9～11；水热反应一段时间后恒温结晶，随后样品用乙醇和去离子水交替洗涤，干燥后得到ldh微纳米纤维复合材料。
7、优选的是，其中，所述步骤一中，混合溶液中氯化镁、氯化铝摩尔浓度比为1～3:1。
8、优选的是，其中，所述步骤一中，水热反应温度为50～80℃，恒温结晶时间为6～18h。
9、优选的是，其中，所述步骤二中，聚丙烯腈、聚乙烯醇、mgal-ldh、二甲基亚砜的质量比为1～5g:1g:0.1～2g:15～45g。
10、优选的是，其中，所述步骤二中，将mgal-ldh分散于纺丝基底液后，反应温度为70～90℃，搅拌时间4～6h。
11、优选的是，其中，所述步骤三中，氯化镁、氯化铝、去离子水、mgal-ldh微纳米纤维的质量比为5～6g:15～17g:150～200ml:0.5～2.0g。
12、优选的是，其中，所述步骤三中，水热反应温度为50～60℃，恒温结晶时间为6～18h。
13、一种ldh微纳米纤维复合材料在海水提铀中的应用，所述ldh微纳米纤维复合材料应用于吸附海水中的铀。
14、优选的是，其中，所述ldh微纳米纤维复合材料和海水固液比为0.01～10g:0.1～10l。
15、本专利技术至少包括以下有益效果：
16、(1)本专利技术所提供的一种原位生长法合成ldh微纳米纤维复合材料的制备方法简单易操作，条件温和，可实现批量合成。本专利技术将无机材料与纤维材料复合，以纤维为载体，无机材料为填料，利用共混或原位生长的方式将无机材料与纤维材料集于一体，赋予无机材料以纤维材料的形式进行应用，使其实现应用形式多样化、吸附容量高、吸附速率快、铀选择吸附性能好和易回收等优势
17、(2)本专利技术所提供的一种原位生长法合成ldh微纳米纤维复合材料吸附容量大，可达360mg/g以上，吸附速率快，10min内达到吸附平衡，且具有抗多种阳离子干扰能力和很强的选择性吸附铀的能力，可以对废水和海水中的铀进行有效吸附。
18、(3)本专利技术所提供的一种原位生长法合成ldh微纳米纤维复合材料可以采用0.1～1mol/l的氯化钠溶液为解析剂，进行多次的循环利用。
19、本专利技术的优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
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1.一种原位生长法合成LDH微纳米纤维复合材料的方法，其特征在于，包括：将LDH材料、聚丙烯腈和聚乙烯醇共混静电纺丝得到LDH微纳米纤维，再以MgCl2和AlCl3为原料在LDH微纳米纤维表面通过晶体原位生长的方法合成LDH微纳米纤维复合材料。
2.如权利要求1所述的原位生长法合成LDH微纳米纤维复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的原位生长法合成LDH微纳米纤维复合材料的方法，其特征在于，所述步骤一中，混合溶液中氯化镁、氯化铝摩尔浓度比为1～3:1。
4.如权利要求2所述的原位生长法合成LDH微纳米纤维复合材料的方法，其特征在于，所述步骤一中，水热反应温度为50～80℃，恒温结晶时间为6～18h。
5.如权利要求2所述的原位生长法合成LDH微纳米纤维复合材料的方法，其特征在于，所述步骤二中，聚丙烯腈、聚乙烯醇、MgAl-LDH、二甲基亚砜的质量比为1～5g:1g:0.1～2g:15～45g。
6.如权利要求2所述的原位生长法合成LDH微纳米纤维复合材料的方法，其特征在于，所述步骤二中，将Mg
7.如权利要求2所述的原位生长法合成LDH微纳米纤维复合材料的方法，其特征在于，所述步骤三中，氯化镁、氯化铝、去离子水、MgAl-LDH微纳米纤维的质量比为5～6g:15～17g:150～200mL:0.5～2.0g。
8.如权利要求2所述的原位生长法合成LDH微纳米纤维复合材料的方法，其特征在于，所述步骤三中，水热反应温度为50～60℃，恒温结晶时间为6～18h。
9.一种LDH微纳米纤维复合材料在海水提铀中的应用，所述LDH微纳米纤维复合材料由权利要求1-8任一项所述的原位生长法合成LDH微纳米纤维复合材料的方法制备得到，其特征在于，所述LDH微纳米纤维复合材料应用于吸附海水中的铀。
10.如权利要求9所述的LDH微纳米纤维复合材料在海水提铀中的应用，其特征在于，所述LDH微纳米纤维复合材料和海水固液比为0.01～10g:0.1～10L。
...【技术特征摘要】
1.一种原位生长法合成ldh微纳米纤维复合材料的方法，其特征在于，包括：将ldh材料、聚丙烯腈和聚乙烯醇共混静电纺丝得到ldh微纳米纤维，再以mgcl2和alcl3为原料在ldh微纳米纤维表面通过晶体原位生长的方法合成ldh微纳米纤维复合材料。
2.如权利要求1所述的原位生长法合成ldh微纳米纤维复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的原位生长法合成ldh微纳米纤维复合材料的方法，其特征在于，所述步骤一中，混合溶液中氯化镁、氯化铝摩尔浓度比为1～3:1。
4.如权利要求2所述的原位生长法合成ldh微纳米纤维复合材料的方法，其特征在于，所述步骤一中，水热反应温度为50～80℃，恒温结晶时间为6～18h。
5.如权利要求2所述的原位生长法合成ldh微纳米纤维复合材料的方法，其特征在于，所述步骤二中，聚丙烯腈、聚乙烯醇、mgal-ldh、二甲基亚砜的质量比为1～5g:1g:0.1～2g:15～45g。
6.如权利要求2所述的原位生长法合成ldh...
【专利技术属性】
技术研发人员：董发勤，聂小琴，夏雪，杨国辉，马春彦，廖思艺，邓秋林，李嘉琳，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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