專利名稱：一種類水滑石/蛋殼膜復合薄膜及其制備方法
技術領域：
本發明屬于復合功能薄膜材料制備技術領域，具體涉及一種類水滑石/蛋殼膜復
合薄膜及其制備方法，并對該復合薄膜作為六價鉻的吸附劑進行了研究。
背景技術：
類水滑石(簡寫為LDH)是一種層狀無機多功能材料，因其具有層板元素組成可 調、層間客體、晶體尺寸可調等多方面的可調變性能，已在添加劑、催化、生物醫藥等諸多領 域展現出廣闊的應用前景。值得特別指出的是，因類水滑石材料具有可插層性能，使得其在 吸附、分子容器及藥物緩釋等方面擁有先天性的優勢。近些年關于水滑石的功能化研究逐 漸轉向將其薄膜化，固定化，從而為其器件化應用奠定基礎。從現有的報道來看，水滑石已 被成功組裝在金屬基體、無機非金屬基體、聚合物基體等多種材料表面，充分擴展了其應用 領域(陳虹蕓等，層狀雙羥基復合金屬氧化物薄膜的研究進展，2008. 38)。然而我們仍未見 到直接以生物材料為基體固載類水滑石的報道。 生物體因其獨特、復雜的結構常被用作合成特殊功能材料的模板。報道稱生物材 料表面的某些功能基團和無機材料金屬離子之間存在特殊的相互作用，從而可以影響無機 材料的晶化過程，這對制備特殊功能材料意義重大(S.Mann， Angew. Chem. ， Int. Ed. 2000， 39,3392)。我們曾經報道了以原位生長的方法在玻璃基體兩側表面一步制備得到不同取向 的類水滑石薄膜(Guo等，Chem.Comm皿.2009，6836)。蛋殼膜作為一種廉價易得的生物廢 料，其不溶于水且具有良好的滲透性能(M.T.Hincke等，Matrix Biol. 2000， 19， 443)。因 其特殊的纖維網狀結構，蛋殼膜已被成功應用為制備各種功能材料的載體，模板等(Q.Dong 等，Langmuir 2007,23,8108)。這里我們將以蛋殼膜為基體原位生長制備類水滑石和蛋殼 膜的復合薄膜，并將進一步研究其吸附六價鉻性能。 長期以來，鉻被廣泛應用于電鍍、制革及金屬表面處理等行業，所產生的六價鉻廢 液則以HCr04—或者Cr2 072—的高可溶性形式存在。六價鉻對生命體具有致癌致變的作用，和 其他重金屬相比，其毒性更強，因此對六價鉻的去除非常重要。吸附是一種傳統且有效的去 除六價鉻的方法，現已有多種六價鉻吸附劑的報道，尤其是生物材料，如水藻，細菌，樹葉及 農作物廢物等，因其廉價易得，且環境友好，是當今六價鉻吸附劑的研究熱點(D. Park等， Bioresource Technol. 2008,99,8810)。然而現有報道的吸附劑均需在pH值很低的條件下 才能對六價鉻有效吸附，即說明吸附后仍需對廢液進行中和處理，增加了處理成本。
以生物材料為基體制備無機_生物復合功能材料有利于充分結合生物體的特殊 結構特點及無機材料的功能，從而得到新型功能材料。這對于擴展功能材料的應用領域、制 備新型功能材料都具有非常重大的意義。目前以生物材料直接作為基體，采用原位合成法 制備類水滑石和生物材料的復合材料仍未見報道，此工作對于進一步拓展類水滑石在生物 領域的應用具有重要意義。
發明內容
本發明的目的是提供一種類水滑石/蛋殼膜復合薄膜及其制備方法，即以蛋殼膜
為基體和模板，用原位生長法將類水滑石固定于蛋殼膜表面，得到一種具有網狀結構的無
機_生物復合薄膜。此薄膜在吸附去除六價鉻這一重大問題上顯示出了優良性能。 本發明制備的類水滑石/蛋殼膜復合薄膜是類水滑石和蛋殼膜的復合薄膜，即
類水滑石晶粒生長于蛋殼膜的纖維表面，復合薄膜整體上維持了蛋殼膜原有的網狀結構；
其中類水滑石是由層間陰離子與帶正電荷的層板有序組裝而形成的化合物，金屬陽離子
和氫氧根離子以共價鍵構成八面體，通過共用棱邊而形成主體層板，結構類似于水鎂石
Mg(OH、，類水滑石的化學通式是 [M2 —XM3+X (OH) 2]x+ (Yn—) x/n mH20， 其中M2+代表二價金屬離子Mg2+、 Co2+、 Ni2+、 Cu2+、 Fe2+、 Mn2+、 Zn2+中的任何一種或兩 種，優選Mg2+或Ni2+ ;M3+代表三價金屬離子Al3+、 Fe3+、 Cr3+、 V3+、 Ga3+、 Mn3+、 Co3+中的任何一 種，優選AP或Fe、M"與M"的摩爾比為1.6 : 1-4.5 : 1 ;Yn—代表插層的陰離子C032—、 N03—、S042—、C1—、F—、Br—中的任何一種，優選C032—、 S042—、 N03—或Cl—， n為插層的陰離子的化合 價數；x、m的取值范圍分別是0. 2《x《0. 4，0《m《2。
本發明的具體制備步驟如下
方法一 A.將新鮮的蛋殼浸泡于濃度為0. 5-6M的HC1溶液中，待蛋殼中的碳酸鈣溶解后， 將蛋殼膜分離，洗滌干凈備用； B.分別將可溶性二價金屬鹽(M2+)n(Yn—)2、可溶性三價金屬鹽(M3+)n(Yn—)3和尿素 溶于去離子水中配置成混合溶液，其中M2+、M3+總摩爾濃度為0. 01-lmol/L，M2+與M3+的摩爾
比為i.6 : 1-4.5 : 1，尿素與yn—的摩爾比為2-6 ; C.將步驟A制備的蛋殼膜置于步驟B的混合溶液中，在65-20(TC下反應0. 1-120 小時，取出薄膜后，用去離子水沖洗干凈，室溫下干燥，即可得到層間陰離子為C032—的類水 滑石/蛋殼膜復合薄膜。 步驟A中HC1溶液的濃度優選1-5M。 步驟B中M2+代表二價金屬離子Mg2+、 Co2+、 Ni2+、 Cu2+、 Fe2+、 Mn2+、 Zn2+中的任何一種或 兩種，優選Mg2+和Ni2+ ;M3+代表三價金屬離子Al3+、 Fe3+、 Cr3+、 V3+、 Ga3+、 Mn3+、 Co3+中的任何一 種，優選Al3+或Fe3+ ;Yn—代表陰離子N03—、 S042—、 Cl—、 F—、 Br—中的任何一種，優選N03—或Cl—。
步驟C中反應溫度優選70-15(TC，反應時間優選12-72小時。
方法二 A.將新鮮的蛋殼浸泡于濃度為0. 5-6M的HC1溶液中，待蛋殼中的碳酸鈣溶解后， 將蛋殼膜分離，洗滌干凈備用； B.分別將可溶性二價金屬鹽(M2+)n(Yn—)2、可溶性三價金屬鹽(M3+)n(Yn—)3和尿素 溶于去離子水中配置成混合溶液，其中M2+、M3+總摩爾濃度為0. 01-lmol/L，M2+與M3+的摩爾
比為i.6 : 1-4.5 : 1，尿素與yn—的摩爾比為2-6 ; C.將步驟A制備的蛋殼膜置于步驟B的混合溶液中，在65-20(TC下反應0. 1-120 小時，取出薄膜后，用去離子水沖洗干凈，室溫下干燥； D.將步驟C制備的薄膜浸泡于H+nZn—和M+nZn—的酸鹽混合溶液中，其中H+濃度為0. 001-0. 005mol/L，Zn—的濃度為O. 8-1. 5mol/L，常溫下保持12-48小時，即可得到層間陰離 子為Zn—的類水滑石/蛋殼膜復合薄膜。
步驟A中HC1溶液的濃度優選1-5M。 步驟B中M2+代表二價金屬離子Mg2+、 Co2+、 Ni2+、 Cu2+、 Fe2+、 Mn2+、 Zn2+中的任何一種 或兩種，優選Mg"和Ni2+ ;M"代表三價金屬離子Al3+、 Fe3+、 Cr3+、 V3+、 Ga3+、 Mn3+、 Co3+中的任 何一種，優選Al3+或Fe3+ ;Yn—代表陰離子N03—、 S042—、 Cl—、 F—、 Br—中的任何一種，優選N03—或 Cl—。 步驟C中反應溫度優選70-150°C，反應時間優選12-72小時。
步驟D中M+代表一價金屬離子Na+或K+ ;Zn—代表陰離子N03—、 S042—、 Cl—、 F—、 Br—中 的任何一種，優選N03—或CI— ;H+濃度為0優選.002-0. 004mol/L， Zn—的濃度優選1-1. 2mol/ L;反應時間優選18-36小時。 將本發明制備的類水滑石/蛋殼膜復合薄膜作為吸附劑，以重鉻酸鉀溶液為模擬 六價鉻廢液，在PH值4-7的條件下直接進行六價鉻的吸附，結果顯示出了良好去除六價鉻 的性能。 采用日本島津XRD-6000型X射線衍射儀對樣品進行定性分析；采用ZEISS supra 55型掃描電子顯微鏡(SEM)來觀測薄膜表面及其截面的形貌(為了圖片更清晰所有SEM樣 品都經噴金處理)。 本發明的有益效果是1、首次以生物基體蛋殼膜為基體，同時作為模板，采用原位 晶化的方法制備得到了類水滑石和蛋殼膜的無機_生物復合薄膜，為類水滑石材料在生物 領域的應用做出了初步的探索；2、此復合薄膜作為六價鉻的吸附劑顯示出了良好的吸附性 能，尤其是無需在PH值較低的酸性條件下進行吸附，節約了成本，且更符合環境要求。
圖1為蛋殼膜與實施例1步驟C得到的C0/—型類水滑石/蛋殼膜復合薄膜的XRD 衍射圖。 圖2為蛋殼膜與實施例1步驟C得到的C032—型類水滑石/蛋殼膜復合薄膜的SEM 照片；a、c為平面圖，b、d為截面圖。 圖3為實施例5步驟D得到的CI—型類水滑石/蛋殼膜復合薄膜的XRD圖。
圖4為實施例5步驟D得到的C1—型類水滑石/蛋殼膜復合薄膜的SEM照片；a為 平面圖，b為截面圖。 圖5為實施例5步驟D得到的CI—類水滑石/蛋殼膜復合薄膜吸附六價鉻的動力 學曲線。 下面結合實施例對本發明作進一步描述。
具體實施方式
實施例1 : A.將新鮮的蛋殼浸泡于濃度為2M的HC1溶液中，待蛋殼中的碳酸鈣溶解后，將蛋 殼膜分離，洗滌干凈備用；B.分別稱取1. 71gMg(N03)2 6H20， 1. 25gAl (N03)3 9H20和5. 6g尿素，溶于去離子
6水中配置成金屬離子濃度為0. lmol/L， Mg2+與Al3+摩爾比為2，尿素與N03—摩爾比為4的 lOOmL的混合溶液； C.將步驟A制備的蛋殼膜置于步驟B的溶液中，在9(TC下反應72小時，取出薄膜 后，用去離子水沖洗干凈，室溫下干燥，即可得到C032—型類水滑石/蛋殼膜的復合薄膜，其 中類水滑石部分的化學式為Mg。.67Al。.33(0H)2(C03)。.165 0. 7H20。 圖1是步驟C得到的C032—型類水滑石/蛋殼膜復合薄膜的XRD衍射圖。與蛋殼 膜的XRD衍射圖比較顯示出了明顯的水滑石類化合物的衍射峰，說明我們已成功將類水滑 石固定于蛋殼膜基體上。 圖2是步驟C得到的C032—型類水滑石/蛋殼膜復合薄膜的SEM圖片。由此圖片 可以看出，類水滑石晶粒生長于蛋殼膜纖維表面，復合薄膜整體上維持了蛋殼膜原有的纖 維網狀結構，說明了蛋殼膜起到了模板的作用。
實施例2 : A.將新鮮的蛋殼浸泡于濃度為1M的HC1溶液中，待蛋殼中的碳酸鈣溶解后，將蛋 殼膜分離，洗滌干凈備用； B.分別稱取2. 56gMg(N03)2 6H20， 1. 87gAl (N03)3 9H20和6. 9g尿素，溶于去離子 水中配置成金屬離子濃度為0. 15mol/L， Mg2+與Al3+摩爾比為2，尿素與N03—摩爾比為4的 lOOmL的混合溶液； C.將步驟A制備的蛋殼膜置于步驟B的溶液中，在8(TC下反應48小時，取出薄膜 后，用去離子水沖洗干凈，室溫下干燥，即可得到C032—型類水滑石/蛋殼膜的復合薄膜，其 中類水滑石部分的化學式為Mg。.65Al。.35(0H)2(C03)。.175 0. 63H20。
實施例3 : A.將新鮮的蛋殼浸泡于濃度為3M的HC1溶液中，待蛋殼中的碳酸鈣溶解后，將蛋 殼膜分離，洗滌干凈備用； B.分別稱取7. 12gMgCl2，3. 33gAlCl3和54.05g尿素，配置成金屬離子濃度為
lmol/L， Mg2+與Al3+摩爾比為3，尿素與CI—摩爾比為4的lOOmL的混合溶液; C.將步驟A制備的蛋殼膜置于步驟B的溶液中，在9(TC下反應24小時，取出薄膜
后，用去離子水沖洗干凈，室溫下干燥，即可得到C032—型類水滑石/蛋殼膜的復合薄膜，其
中類水滑石部分的化學式為Mg。.75Al。.25(0H)2(C03)。.125 0. 75H20。 實施例4 : A.將新鮮的蛋殼浸泡于濃度為1M的HC1溶液中，待蛋殼中的碳酸鈣溶解后，將蛋 殼膜分離，洗滌干凈備用； B.分別稱取8. 76gNi(S04)2 6H20，5. 55gAl2(S04)3 18H20和10. 51g尿素，配置成 金屬離子濃度為0. 5mol/L， Ni2+與Al3+摩爾比為2，尿素與S042—摩爾比為3的lOOmL的混 合溶液； C.將步驟A制備的蛋殼膜置于步驟B的溶液中，在12(TC下反應12小時，取出薄 膜后，用去離子水沖洗干凈，室溫下干燥，即可得到C032—型類水滑石/蛋殼膜的復合薄膜， 其中類水滑石部分的化學式為Ni。.67Al。.33(0H)2(C03)。.165 0. 65H20。
實施例5 : A.將新鮮的蛋殼浸泡于濃度為2M的HC1溶液中，待蛋殼中的碳酸鈣溶解后，將蛋殼膜分離，洗滌干凈備用； B.分別稱取1. 71gMg(N03)2 6H20， 1. 25gAl (N03)3 9H20和5. 6g尿素，溶于去離子 水中配置成金屬離子濃度為0. lmol/L， Mg2+與Al3+摩爾比為2，尿素與N03—摩爾比為4的 lOOmL的混合溶液； C.將步驟A制備的蛋殼膜置于步驟B的溶液中，在9(TC下反應72小時，取出薄膜 后，用去離子水沖洗干凈，室溫下干燥； D.將步驟C制備的薄膜浸泡于HC1和NaCl的酸鹽混合溶液中，其中H+濃度為
0. 003mol/L， CI—的濃度為lmol/L，常溫下保持24小時，即可得到層間陰離子為CI—的類水
滑石/蛋殼膜復合薄膜，其中類水滑石部分的化學式為Mg。.67Al。.33(0H)2Cl。.33 0. 63H20。 圖3是步驟D得到的層間陰離子為CI—的類水滑石/蛋殼膜復合薄膜的XRD圖。
由此圖片可以看出，經離子交換后，類水滑石層間離子由CO/—轉化為Cl—。 圖4是實步驟D得到的層間陰離子為CI—的類水滑石/蛋殼膜復合薄膜的SEM圖
片。由此圖片可以看出，經離子交換后，復合薄膜基本上維持了原有的網狀形貌。 圖5是步驟D得到的Cl—型類水滑石/蛋殼膜復合薄膜吸附六價鉻的動力學曲線。 從以上實驗結果來看，我們采用原位晶化的方法，制備得到了一種類水滑石/蛋
殼膜的復合薄膜。在吸附六價鉻實驗中，六價鉻溶液的PH值為6. 5，復合薄膜顯示出了較佳
的吸附性能。
實施例6 : A.將新鮮的蛋殼浸泡于濃度為1M的HC1溶液中，待蛋殼中的碳酸鈣溶解后，將蛋 殼膜分離，洗滌干凈備用； B.分別稱取2. 56gMg(N03)2 6H20， 1. 87gAl (N03)3 9H20和6. 9g尿素，溶于去離子 水中配置成金屬離子濃度為0. 15mol/L， Mg2+與Al3+摩爾比為2，尿素與N03—摩爾比為4的 lOOmL的混合溶液； C.將步驟A制備的蛋殼膜置于步驟B的溶液中，在8(TC下反應48小時，取出薄膜 后，用去離子水沖洗干凈，室溫下干燥； D.將步驟C制備的薄膜浸泡于HC1和KC1的酸鹽混合溶液中，其中H+濃度為 0. 002mol/L， CI—的濃度為1. 2mol/L，常溫下保持30小時，即可得到層間陰離子為CI—的類 水滑石/蛋殼膜復合薄膜，其中類水滑石部分的化學式為Mg。.67Al。.33(0H)2Cl。.33 0. 63H20。
實施例7 : A.將新鮮的蛋殼浸泡于濃度為3M的HC1溶液中，待蛋殼中的碳酸鈣溶解后，將蛋 殼膜分離，洗滌干凈備用；B.分別稱取7. 12gMgCl2，3. 33gAlCl3和54.05g尿素，配置成金屬離子濃度為 lmol/L， Mg2+與Al3+摩爾比為3，尿素與CI—摩爾比為4的lOOmL的混合溶液;
C.將步驟A制備的蛋殼膜置于步驟B的溶液中，在9(TC下反應24小時，取出薄膜 后，用去離子水沖洗干凈，室溫下干燥； D.將步驟C制備的薄膜浸泡于HN03和NaN03的酸鹽混合溶液中，其中H+濃度為 0. 003mol/L，N03—的濃度為lmol/L，常溫下保持24小時，即可得到層間陰離子為N03—的類水 滑石/蛋殼膜復合薄膜，其中類水滑石部分的化學式為Mg。.75Al。.25(0H)2(N03)。.25 0. 75H20。
實施例8 :
A.將新鮮的蛋殼浸泡于濃度為5M的HCl溶液中，待蛋殼中的碳酸鈣溶解后，將蛋 殼膜分離，洗滌干凈備用； B.分別稱取3. 97gZn(N03)2*6H20，2. 50gAl(N03)3*9H2(^P 11. 21g尿素，配置成金 屬離子濃度為0. 2mol/L， Zn2+與Al3+摩爾比為2，尿素與N03—摩爾比為4的lOOmL的混合溶 液； C.將步驟A制備的蛋殼膜置于步驟B的溶液中，在9(TC下反應48小時，取出薄膜 后，用去離子水沖洗干凈，室溫下干燥； D.將步驟C制備的薄膜浸泡于HC1和KC1的酸鹽混合溶液中，其中H+濃度為 0. 003mol/L， CI—的濃度為lmol/L，常溫下保持24小時，即可得到層間陰離子為CI的類水 滑石/蛋殼膜復合薄膜，其中類水滑石部分的化學式為Zn。.68Al。.32(0H)2Cl。.32 0. 63H20。
實施例9 : A.將新鮮的蛋殼浸泡于濃度為1M的HCl溶液中，待蛋殼中的碳酸鈣溶解后，將蛋 殼膜分離，洗滌干凈備用； B.分別稱取8. 76gNi(S04)2 6H20，5. 55gAl2(S04)3 18H20和10. 51g尿素，配置成 金屬離子濃度為0. 5mol/L， Ni2+與Al3+摩爾比為2，尿素與S042—摩爾比為3的lOOmL的混 合溶液， C.將步驟A制備的蛋殼膜置于步驟B的溶液中，在12(TC下反應12小時，取出薄 膜后，用去離子水沖洗干凈，室溫下干燥； D.將步驟C制備的薄膜浸泡于H2S04和Na2S04的酸鹽混合溶液中，其中H+濃度為 0. 004mol/L，S042—的濃度為0. 8mol/L，常溫下保持24小時，即可得到層間陰離子為S042—的 類水滑石/蛋殼膜復合薄膜，其中類水滑石部分的化學式為Ni。.67Al。.33(0H)2(S04)。.165 (). 7H 0。
9
權利要求
一種類水滑石/蛋殼膜復合薄膜，其特征在于，所述的復合薄膜是類水滑石和蛋殼膜的復合薄膜，即類水滑石晶粒生長于蛋殼膜的纖維表面，復合薄膜整體上維持了蛋殼膜原有的網狀結構；其中類水滑石是由層間陰離子與帶正電荷的層板有序組裝而形成的化合物，金屬陽離子和氫氧根離子以共價鍵構成八面體，通過共用棱邊而形成主體層板，結構類似于水鎂石Mg(OH)2，類水滑石的化學通式是[M2+1-xM3+x(OH)2]x+·(Yn-)x/n·mH2O，其中M2+代表二價金屬離子Mg2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Fe2+、Mn2+、Zn2+中的任何一種或兩種；M3+代表三價金屬離子Al3+、Fe3+、Cr3+、V3+、Ga3+、Mn3+、Co3+中的任何一種；M2+與M3+的摩爾比為1.6∶1-4.5∶1；Yn-代表插層的陰離子CO32-、NO3-、SO42-、Cl-、F-、Br-中的任何一種，n為插層的陰離子的化合價數；x、m的取值范圍分別是0.2≤x≤0.4，0≤m≤2。
2. 根據權利要求1所述的一種類水滑石/蛋殼膜復合薄膜，其特征在于，M2+為Mg2+或 Ni2+ ;M3+為Al3+或Fe3+ ;Yn—為C032—、 S042—、 N03—或Cl—。
3. —種類水滑石/蛋殼膜復合薄膜的制備方法，其特征在于，其具體制備步驟如下A. 將新鮮的蛋殼浸泡于濃度為0. 5-6M的HC1溶液中，待蛋殼中的碳酸鈣溶解后，將蛋 殼膜分離，洗滌干凈備用；B. 分別將可溶性二價金屬鹽(M2+)n(Yn—)2、可溶性三價金屬鹽(M3+)n(Yn—)3和尿素溶于 去離子水中配置成混合溶液，其中M2+、M3+總摩爾濃度為0. 01-lmol/L，M2+與M3+的摩爾比為1.6 : 1-4.5 : 1，尿素與yn—的摩爾比為2-6 ;C. 將步驟A制備的蛋殼膜置于步驟B的混合溶液中，在65-20(TC下反應0. 1_120小時， 取出薄膜后，用去離子水沖洗干凈，室溫下干燥，即可得到層間陰離子為C032—的類水滑石/ 蛋殼膜復合薄膜。
4. 一種類水滑石/蛋殼膜復合薄膜的制備方法，其特征在于，其具體制備步驟如下A. 將新鮮的蛋殼浸泡于濃度為0. 5-6M的HC1溶液中，待蛋殼中的碳酸鈣溶解后，將蛋 殼膜分離，洗滌干凈備用；B. 分別將可溶性二價金屬鹽(M2+)n(Yn—)2、可溶性三價金屬鹽(M3+)n(Yn—)3和尿素溶于 去離子水中配置成混合溶液，其中M2+、M3+總摩爾濃度為0. 01-lmol/L，M2+與M3+的摩爾比為1.6 : 1-4.5 : 1，尿素與yn—的摩爾比為2-6 ;C. 將步驟A制備的蛋殼膜置于步驟B的混合溶液中，在65-20(TC下反應0. 1_120小時， 取出薄膜后，用去離子水沖洗干凈，室溫下干燥；D. 將步驟C制備的薄膜浸泡于H+nZn—和M+nZn—的酸鹽混合溶液中，其中H+濃度為 0. 001-0. 005mol/L，Zn—的濃度為O. 8-1. 5mol/L，常溫下保持12-48小時，即可得到層間陰離 子為Zn—的類水滑石/蛋殼膜復合薄膜。
5. 根據權利要求3或4所述的一種類水滑石/蛋殼膜復合薄膜的制備方法，其特征在 于，步驟A中HC1溶液的濃度為l-5M ;步驟C中反應溫度是70-150°C ，反應時間是12-72小 時。
6. 根據權利要求3或4所述的一種類水滑石/蛋殼膜復合薄膜的制備方法，其特征在 于，步驟B中M2+代表二價金屬離子Mg2+、 Co2+、 Ni2+、 Cu2+、 Fe2+、 Mn2+、 Zn2+中的任何一種或兩 種；M"代表三價金屬離子AP、F^+、d+、G^+、MrACc^中的任何一種；Yn—代表陰離子 N03—、 S042—、 Cl—、 F—、 Br—中的任何一種。
7. 根據權利要求3或4所述的一種類水滑石/蛋殼膜復合薄膜的制備方法，其特征在 于，步驟B中M2+為Mg2+和Ni2+ ;M3+為Al3+或Fe3+ ;Yn—為N03—或Cl—。
8. 根據權利要求4所述的一種類水滑石/蛋殼膜復合薄膜的制備方法，其特征在于， 步驟D中M+代表一價金屬離子Na+或K+ ;Zn—代表陰離子N03—、 S042—、 Cl—、 F—、 Br—中的任何一 種。
9. 根據權利要求4所述的一種類水滑石/蛋殼膜復合薄膜的制備方法，其特征在于，步 驟D中Zn—為N03—或C1— ;H+濃度為0. 002-0. 004mol/L，Zn—的濃度為1-1. 2mol/L ;反應時間 為18-36小時。
10. 根據權利要求1或2所述的一種類水滑石/蛋殼膜復合薄膜，其特征在于，該復合 薄膜應用于六價鉻的吸附。
全文摘要
本發明公開了屬于復合功能薄膜材料制備技術領域的一種類水滑石/蛋殼膜復合薄膜及其制備方法，并將該復合薄膜作為六價鉻的吸附劑進行了研究。本發明的技術方案為以蛋殼膜為基體和模板，用原位生長法將類水滑石固定于蛋殼膜表面，得到一種具有網狀結構的無機-生物復合薄膜。本發明首次以生物基體蛋殼膜為基體，同時作為模板，采用原位晶化的方法制備得到了類水滑石和蛋殼膜的無機-生物復合薄膜，為類水滑石材料在生物領域的應用做出了初步的探索；此復合薄膜作為六價鉻的吸附劑顯示出了良好的吸附性能，尤其是無需在pH值較低的酸性條件下進行吸附，節約了成本，且更符合環境要求。
文檔編號B01J20/28GK101766992SQ20101010034
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月22日 優先權日2010年1月22日
發明者張法智, 徐賽龍, 段雪, 郭孝孝, 雷曉東 申請人:北京化工大學