不溶性腐殖酸对钍的吸附性能研究

通过批实验考察了不溶性腐殖酸(IHA)对水中钍(Th)的吸附行为,探讨了IHA投加量、吸附时间、pH、吸附温度等对吸附性能的影响,分析了吸附动力学、吸附等温线和热力学过程,利用SEM和FTIR分析了相关吸附机理。结果表明:30℃下,1.0 g/L的IHA在pH=3.5,吸附时间6 h时,对50 mg/L Th(Ⅳ)的去除率达到78.6%,温度越高,Th(Ⅳ)去除率越高。IHA对Th(Ⅳ)的吸附是自发吸热反应,符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学方程;IHA吸附Th(Ⅳ)的机理表现为离子交换和络合。     

过氧化制备磁性氧化石墨烯及对铀的吸附研究

利用过氧化法制备出氧化石墨烯,在氮气的保护下合成磁性氧化石墨烯(MGO)。考察了溶液pH、铀的初始浓度、吸附时间和吸附温度对铀吸附影响。用电镜扫描和XRD对MGO进行了形貌结构表征,确定了Fe_3O_4成功的负载在氧化石墨烯上。结果表明,吸附等温线符合Langmuir模型,吸附动力学符合准二级动力学,热力学表明吸附为自发吸热过程。最大吸附为224.93 mg/g。     

载铁活性炭的制备及其吸附水溶液中铀离子的性能

采用液相还原法制备载铁活性炭,对负载铁前后及吸附铀离子U(VI)后的活性炭进行表征,考察了其吸附性能.结果表明,铁以球形疏散负载于活性炭的孔隙中,载铁后比表面积为10.3 m~2/g,孔容为0.0245 cm~3/g,最可几孔径为10.5 nm.吸附U(VI)过程中铁表面发生腐蚀并形成新晶体,比表面积增至16.7 m~2/g,孔容增至0.0955 cm~3/g,最可几孔径增至17.9 nm.载铁活性炭对水溶液中铀离子的吸附机理为吸附、氧化还原和沉淀.在Fe SO4?7H2O与活性炭质量比1.25/1、载铁活性炭投加量0.6 mg/m L、反应时间60 min及pH值5.00的条件下,水溶液中U(VI)的去除率最佳,达99.9%,U(VI)初始浓度和反应温度的影响较小.载铁活性炭吸附U(VI)的过程符合Freundlich(R2=0.992)和Langmuir(R2=0.943)吸附等温模型,动力学过程符合准二级动力学模型(R2=0.999),扩散速率主要由液膜扩散控制.     

羧基纤维介孔硅材料对Th(IV)的高效去除

通过后嫁接法合成了羧基功能化纤维介孔硅材料,氮气吸附显示比表面积为416 m2/g,孔径11 nm。扫描电镜显示该材料为发散型球状的纤维结构,功能化前后材料的形貌没有明显变化。TGA热重测定,该材料拥有良好的热稳定性。COOH-F-SiO2吸附Th(IV)速度非常快,120分钟内可以达到平衡。在pH = 3.5 0.05；msorbent / Vsolution = 0.4 mg?mL-1,Th(IV)初始浓度[Th]initial = 100 mg?L-1,COOH-F-SiO2对Th(IV)的最大吸附容量达到115.5 mg?g-1。COOH-F-SiO2吸附Th(IV)符合Langmuir(R2 > 0.992)模型,Th4 以单分子层吸附为主。此外,该材料具有选择性吸附Th(IV)的能力,在混合金属离子体系中,不受其他金属离子的干扰,已然保持对Th(IV)较高的吸附速率。     

羧基纤维介孔硅对Th(Ⅳ)的高效去除

采用后嫁接法合成了羧基功能化纤维介孔硅材料。利用扫描电子显微镜(SEM)和热重分析表征了材料的形貌和热稳定性。结果表明,羧基功能化纤维介孔硅材料为纤维结构的球状体,孔径约为11 nm、比表面积约416 m2/g,经羧基官能团修饰后材料整体结构没有明显变化,热稳定性能良好。吸附测试表明COOH-F-SiO_2吸附Th(Ⅳ)速度非常快,120 min内可达到平衡。当pH=3.5;msorbent/Vsolution=0.4 mg/m L,Th(Ⅳ)初始浓度[Th]initial=100 mg/L时,COOH-F-SiO_2对Th(Ⅳ)离子的最大吸附容量达115.5 mg/g。COOH-F-Si O2吸附Th(Ⅳ)离子符合Langmuir(R20.992 9)模型,Th4+以单分子层吸附为主。在多种复杂金属离子环境下,仍具有对Th(Ⅳ)离子较高的选择吸附速率。     

磁性氧化石墨烯/壳聚糖纳米复合材料的制备及其对UO_2~(2+)的吸附性能

以氧化石墨烯和壳聚糖为原料,1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为活化剂,超声法制备了磁性氧化石墨烯/壳聚糖纳米复合材料(MCGO),并研究了其对水溶液中UO_2~(2+)的吸附性能。SEM、FT-IR和XRD分析结果表明,成功制得了MCGO,且负载的Fe_3O_4尺寸为nm级。在温度为288K、pH=5.5、UO_2~(2+)初始浓度为160 mg/L、吸附时间为1.5h时,MCGO吸附容量为266.67mg/g。对实验数据进行热力学和动力学模型拟合,结果表明,MCGO吸附行为符合Langmuir模型和准二级动力学模型,且吸附为吸热自发过程。MCGO第1次重复利用率高达98.47%,经过6次吸附-脱附后,重复利用率仍有74.43%,具有较好的重复利用性。