【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种氮化碳/碳化钛/偕胺肟基水凝胶的制备方法与应用。
技术介绍
0、技术背景
1、铀是核反应的关键燃料，但泄漏到环境中也会对人类造成严重的公共卫生问题。探索同时检测和提取铀的新策略对于公共卫生和环境保护来说是非常必要的。并且，由于陆地铀资源消耗不断增加，陆地铀矿储量正在迅速减少，估计只能为核能工业提供不到一个世纪的燃料。因此，通过非传统方式获取铀资源刻不容缓。全球海水中含有约45亿吨铀，被认为是取之不尽、用之不竭的铀资源。但海水中含有的铀浓度很低，实现批量提铀是一个巨大的挑战。
2、近年来，不断有光催化材料、mof等材料提出，但是其实际可应用的场景范围过于狭隘，无法满足真正放入海水里进行提铀。首先，海水中的铀浓度相对较低，需要高效的吸附材料才能实现经济可行的提取。其次，海水中存在着大量的竞争性离子和有机物质，这些物质可能干扰铀的吸附过程，降低提取效率。此外，海水环境的复杂性还导致材料的稳定性和循环利用性面临挑战，长期使用下可能出现性能下降或失效的情况。
3、基于此，此专利技术提供了一种氮化碳/碳化钛/偕胺肟基水凝胶的制备方法与应用。
技术实现思路
1、针对现有的各种水凝胶材料存在的吸附过慢、铀脱附困难等缺点，本专利技术旨在提供一种可以快速吸附形态稳定、光促脱附的海水提铀水凝胶材料。在氮化碳/碳化钛/偕胺肟基水凝胶的制备中，使用的丙烯酰胺可以使胶具有3d网络，可以在分子水平上分散和固定大量的pan纳米粒子，并为铀酰离子的通过提供良好的
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案，步骤如下：
3、s1:制备氮化碳-碳化钛复合材料:
4、此处用到的tic-cn复合材料来自yuan等人(cyano-bridged schottkyjunctionofcn-tic for enhancedphotocatalytic h2 evolution andtetracyclinedegradation.applied surface science 583(2022):152515.)所提出的方法。
5、1)将tic与尿素混合，混合的摩尔比为1：10～1：10000，在含有适量甲醇的玛瑙研钵中适当研磨，混合均匀。
6、2)将得到的固体，在450～650℃下反应1～5小时，即可得到tic-cn复合材料。
7、s2:制备pan纳米粒子:
8、此处用到的pan纳米粒子来自jing等人(synthesis ofamidoximatedpolyacrylonitrile nanoparticle/graphene composite hydrogel forselective uranium sorption from saline lake brine[j].chemical engineeringjournal,2020,391:123553)所提出的方法。
9、1)将1～10ml丙烯腈、1～1000mg(nh4)2s2o8、2～800mg n，n-亚甲基双丙烯酰胺添加到100ml去离子水中，超声分散至其均匀分散。
10、2)将所得的溶液放入油浴锅中，40～60℃下加热3～8h，加热所得的物质为pan。
11、3)将所得的pan用甲醇和去离子水依次洗涤，后在40～60℃下干燥至恒重。
12、4)将干燥至恒重后的pan仔细研磨后，得到pan纳米粒子，其可以在水中至少悬浮10h。
13、s3:制备氮化碳/碳化钛/偕胺肟基水凝胶
14、1)将丙烯酸，丙烯酰胺，溶于1ml～50ml去离子水中，超声分散，使其溶解均匀。其中，丙烯酸和丙烯酰胺的摩尔比为1：1～1：50。
15、2)将过硫酸钾和n，n-亚甲基双丙烯酰胺加入1)的溶液中，超声溶解均匀。其中，过硫酸钾和n,n-亚甲基双丙烯酰胺的摩尔比为1：1～1:50。
16、3)将上述制得的pan纳米粒子和氮化碳-碳化钛加入1ml～50ml去离子水中，混合超声分散均匀。其中所需pan和tic-cn的质量比为1：1～1：20。
17、4)往2)的溶液中，在搅拌下，缓慢滴入3)的pan纳米粒子和tic-cn复合材料混合溶液。将溶液持续磁力搅拌，将其充分混合均匀。
18、5)均匀混合后，将溶液用胶头滴管吸入铝盒中，密封后放入烘箱中，40～90℃，2～50h，制成pan/tic/cn水凝胶。
19、6)将所得水凝胶加入碳酸钠与盐酸羟胺混合溶液，密封后放入烘箱，40～90℃，2～50h，使其充分胺肟化。胺肟化后的水凝胶为pao/tic/cn,命名为ptch。其中碳酸钠与盐酸羟胺的摩尔比为1：1～1：20。
20、上述的一种氮化碳/碳化钛/偕胺肟基水凝胶可以在海水提铀中使用。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
22、1)本专利技术采用的药品便宜，合成简单，参数容易控制，绿色安全无污染，产率高；
23、2)合成的水凝胶具有较高的提铀效率，30min即可达到近70％的提铀效果；
24、3)对铀具有较好的选择性，在有干扰离子的情况下，任然可以达到80％左右的铀去除率；
25、4)形态稳定，在水中浸泡6个月以上凝胶结构无明显变化，未被损坏。
26、5)光促脱铀：在强光照射下可直接脱附，免去了被洗涤液洗涤，可在一定程度上提高水凝胶的循环使用寿命。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种氮化碳/碳化钛/偕胺肟基水凝胶的制备方法，由以下步骤完成：
【技术特征摘要】
1.一种氮化碳/碳化钛/偕胺肟基水...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛小刚，李松梅，黄承稳，韩家广，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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