Eu(Ⅲ)在白云石上的吸附行为

采用静态吸附法研究了Eu(Ⅲ)在塔木素粘土岩主要成分白云石上的吸附行为,探讨了时间、温度、pH值、离子强度、固液比、Eu(Ⅲ)初始浓度、腐殖酸等因素对吸附的影响。结果表明:Eu(Ⅲ)在白云石上的吸附强烈依赖于溶液pH值。当pH<7时,Eu(Ⅲ)的吸附率随溶液离子强度的增加而减小,表明Eu(Ⅲ)在白云石上的吸附以离子交换为主;当pH>7时,则以内层表面配位反应为主。腐殖酸的加入和温度的升高均会促进Eu(Ⅲ)的吸附,其吸附是一个自发吸热的过程,且较好地符合准二级动力学和Freundlich吸附模型,揭示该过程以化学吸附和非均相吸附为主。上述研究结果还表明白云石在塔木素粘土岩吸附Eu(Ⅲ)的过程中非主导作用,这更好地理解了白云石在塔木素粘土岩吸附Eu(Ⅲ)过程中的贡献,为我国高放废物地质处置库选址及安全性评价提供参考。     

Eu(Ⅲ)和Am(Ⅲ)在Th4(PO4)4P2O7上的吸附行为

通过静态法研究了Am(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)在Th4(PO4)4P2O7上的吸附行为,主要包括吸附平衡时间、固液比、pH值、离子强度以及富里酸(FA)等因素对吸附的影响.实验结果表明,Am(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)在Th4(PO4)4P2O7上的吸附具有相似的pH吸附曲线,pH值的变化对吸附的影响较大,吸附率在pH=2~5时出现剧增;在其他条件相同时,KNO3离子强度从0.01 mol/L增大到0.1 mol/L,吸附率随着离子强度的增大而减小.通过对比实验发现,FA对Am(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)在Th4(PO4)4P2O7上的吸附具有促进作用.Am(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)在Th4(PO4)4P2O7表面可能形成了表面络合物.吸附剂的表面特征及其吸附机理研究是进一步深入研究的重点.     

Eu（Ⅲ）和Am（Ⅲ）在凹凸棒石上的吸附行为

采用静态批式法研究了Eu(Ⅲ)和Am(Ⅲ)在凹凸棒石上的吸附行为.探讨了液固比(V/m)、震荡时间、pH、离子强度(I)及腐殖酸等因素对吸附的影响.测定了(25±1) ℃下不同离子强度时的吸附等温线.实验结果表明,pH对吸附的影响比较大,在pH=2.5～5.5的吸附边界,离子强度对吸附的影响较小.Eu(Ⅲ)和Am(Ⅲ)在凹凸棒石上的吸附主要通过表面络合进行.     

包气带土壤对EU(Ⅲ)的吸附

为了解废物填埋坑包气带土壤对^241Am等放射性核素的吸附,以Eu代替化学性质相似的Am,研究了吸附时间、液固比、pH、温度、Eu（Ⅲ）浓度、土壤量以及腐殖酸等对包气带土壤吸附Eu（Ⅲ）的影响。实验结果表明,在室温下,当Eu（Ⅲ）的初始质量浓度为100mg／L,液固比为30：1（V／m）,pH为7～8,吸附时间5h,土壤量为500mg时,土壤对Eu（Ⅲ）的吸附率在99％以上;Eu（Ⅲ）浓度与吸附量之间的关系符合Langmuir经验公式;腐殖酸的存在,使土壤对Eu（Ⅲ）的吸附率增加,而C2O4^2-和柠檬酸根离子使吸附率显著降低,PO4^3-和SO4^2-对吸附影响不大。     

荧光衰减光谱法研究Eu(Ⅲ)在氧化铝表面的化学形态

为了解化学性质与Eu相似的长寿命镧系和锕系元素在环境中的化学形态,用荧光衰减光谱法测定了N2环境下,在pH=5.3±0.1,离子强度为0.1mol/kgNaClO4条件下,Eu(Ⅲ)在氧化铝和胡敏酸氧化铝表面上的化学形态及Eu(Ⅲ)与胡敏酸的配位特性。研究结果表明,当胡敏酸被吸附到氧化铝表面上时,胡敏酸对Eu(Ⅲ)在氧化铝上的吸附具有很强的促进作用;在胡敏酸存在下,Eu(Ⅲ)在氧化铝上可能的吸附形态为:≡(Al—O)—Eu—HA+·(H2O)5和≡(Al—O)—Eu—HA+·(H2O)2。     

几种有机物对AlSUB>2/SUB>OSU

采用静态法研究了几种有机物存在时,pH对Eu(Ⅲ)和Am(Ⅲ)在Al2O3上吸附的影响。实验结果表明,在Am(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)的浓度较低(1~10 nmol/L)、液固比为100 mL/g及离子强度为0.05 mol/kg KNO3等实验条件下,与不加入任何有机物相比,当pH=3.5~5.0时,加入水杨酸、邻苯二甲酸、邻苯二酚后,Al2O3对这2种离子的吸附率随pH增加而增加;当pH<3.5或pH>5.0时,pH对这2种离子的吸附率几乎没有影响。加入富里酸后,当pH<4.5时,2种离子的吸附率随pH增加而增加,且与加入其它有机物相比,富里酸能明显提高这2种离子的吸附率;而当pH>5.0时,2种离子的吸附率随pH增加而下降。     

ZSM-5分子筛表面酸碱性质及对Co~(2+)的吸附

采用XRD、FTIR和酸碱滴定等手段对ZSM-5分子筛性质进行研究。采用静态批实验方法研究pH值、离子强度、固液比、平衡时间和Co2+浓度等因素对Co2+在ZSM-5分子筛表面上吸附的影响。结果表明,ZSM-5分子筛对Co2+具有较好的吸附能力和吸附容量;在低pH值下ZSM-5分子筛表面吸附位是以XH、YOH、YO-、YOH2+和XNa形态为主;而在高pH值条件下以YO-和XNa两种形态为主。Co2+在ZSM-5分子筛上的吸附符合准二级动力学;吸附作用受离子强度和pH值影响比较明显。在低pH值下,Co2+主要与ZSM-5分子筛表面发生离子交换作用(X2Co);在高pH值下以表面络合吸附为主(主要形成YOHCo2+和YOCo+两种形态)。     

237Np在黄土和石英砂中迁移的影响因素

通过静态实验和动态实验,研究了放射性溶液活度、液-固比、pH值、碳酸盐、离子强度和黄土粒度等对超铀核素^237Np在黄土中的吸附分配系数的影响,以及有机质HA对^237Np在石英砂柱中迁移的影响。     

改性类水滑石的制备及其去除溶液中Eu(Ⅲ)和U(Ⅵ)

通过水热合成法成功地制备了丙三醇改性Ni/Al型水滑石(GMH),并通过批量处理法和静态吸附法考察了在固体投加量、溶液pH、离子强度、腐殖酸、接触时间和温度等因素影响下,溶液中Eu(Ⅲ)和U(Ⅵ)在GMH上的吸附行为。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等表征手段对材料吸附前后进行分析,结合吸附动力学和热力学模型对吸附机理进行探讨。结果表明,溶液pH值对Eu(Ⅲ)和U(Ⅵ)在GMH上的吸附行为影响显著,在pH=7.0左右时吸附率达到最大;准二级动力学模型和Langmuir等温线模型可以很好地描述Eu(Ⅲ)和U(Ⅵ)在GMH上的吸附过程,且此过程是自发的、吸热的过程;实验条件下,GMH对溶液中的Eu(Ⅲ)和U(Ⅵ)的最大理论吸附量分别为511 mg/g和441 mg/g;GMH对溶液中Eu(Ⅲ)的吸附主要是通过静电相互作用、内层表面络合以及离子交换相互作用实现;而对U(Ⅵ)的吸附主要是通过静电相互作用和内层表面络合作用实现的。实验表明,合成材料在含低放废水的有效净化和修复方面具有很大的应用前景。     

碳纳米管-环糊精复合材料对Eu(Ⅲ)的吸附

在等离子体条件下用有机大分子材料环糊精对碳纳米管进行功能化处理,制备出一种新的放射性核素吸附材料,即碳纳米管-环糊精复合材料。实验研究了pH、时间、离子强度对该材料吸附Eu(Ⅲ)的影响。该材料对废水中Eu(Ⅲ)的吸附速率快,吸附率在95%以上,通过吸附方程推算得到对Eu(Ⅲ)的最大吸附量可达约80mg/g,废水中其它离子及浓度对Eu(Ⅲ)的吸附无明显影响。     

时间、固液比、pH值、离子强度、腐殖酸等因素对钴离子在凹凸棒石上吸附的影响

采用静态法研究了钴离子在凹凸棒石上的吸附行为。钴离子在凹凸棒石上的吸附受体系pH值、离子强度、固液比、富啡酸(FA)及电解质离子的强烈影响。在研究范围内,离子强度对钴离子在凹凸棒石上吸附的影响明显;富啡酸对钴离子在凹凸棒石上的吸附在高pH值下影响明显;在pH<8时不同电解质对钴离子在凹凸棒石上的吸附影响明显。     

125I在压实北山花岗岩粉中毛细管内扩散

为了解¹²⁹I在我国深地质处置库重点研究区围岩中的迁移行为,为选址预评价提供基础数据,利用批式吸附实验法和改进的毛细管内扩散法研究了碘离子在北山花岗岩粉中的吸附和扩散行为,分析了不同控制条件对碘离子的表观扩散系数(D_a)的影响。结果表明：在固液比为20 g/L,碘离子在北山花岗岩粉上的吸附几乎可以忽略;扩散实验中¹²⁵I^-的D_a值为8.2×10^-11~1.4×10^-9 m²/s,表明碘离子在压实北山花岗岩岩粉中的扩散速率很快;¹²⁵I^-的D_a值随扩散温度的升高而变大,随扩散源液离子强度的增加而变大,随同位素载体浓度的升高而变大,¹²⁵I^-的扩散速率随溶液pH值的上升整体有减小的趋势。     

Th(Ⅳ)在高庙子膨润土上的吸附行为

采用静态批式法研究了Th(Ⅳ)在高庙子膨润土上的吸附行为。探讨了接触时间、pH、离子强度、固液比以及腐殖酸对吸附的影响。测定了293.15 K下的吸附等温线。实验结果表明,pH和离子强度对Th(Ⅳ)吸附的影响很大,腐殖酸在低pH下促进Th(Ⅳ)在高庙子膨润土上的吸附,而在高pH下几乎没有影响;Th(Ⅳ)在高庙子膨润土上的吸附主要通过表面络合和离子交换进行;Langmuir方程可以很好的拟合吸附等温线。     

Pu在花岗岩中的吸附行为

为了解Pu在甘肃北山地区地下深度约为600 m的花岗岩中的吸附行为,研究了各种水质(重蒸水、模拟地下水、BS03井地下水)、pH值(3.0~10.0)、CO32-离子浓度(4.0×10-3~1.0×10-1mol/L)、氧浓度等因素对吸附的影响。通过对吸附后水相物化参数(如pH值、Eh、电导率等)、Pu的价态、固相表面特征参数(比表面、孔径、总孔容等)等数据的比较以及解吸实验结果,推测可能的吸附机理:Pu在花岗岩上以表面配合物的形式吸附,且可用Freundlich吸附等温式描述。     

离子强度、温度、pH和腐殖酸浓度对Th(Ⅳ)在凹凸棒石上吸附的影响

用静态批式的方法研究了pH值、离子强度、温度和腐殖酸浓度等因素对Th(Ⅳ) 在凹凸棒石上的吸附、解吸的影响.结果表明,pH值对Th(Ⅳ) 在凹凸棒石上的吸附有显著影响,而离子强度对吸附的影响却相对较弱;Th(Ⅳ)在凹凸棒石表面的吸附主要通过内层络合形式进行,而外层络合和离子交换只是微弱的作用;当pH=1.80时,富里酸(FA)和胡敏酸(HA)对吸附亦有促进作用;升高温度有利于Th(Ⅳ) 在凹凸棒石上的吸附,通过热力学数据ΔH, ΔS和ΔG分析发现,Th(Ⅳ) 在凹凸棒石上的吸附是一个吸热且自发的过程;同时,Th(Ⅳ)在凹凸棒石上的吸附过程是不可逆的.     

低氧条件下温度对Am(Ⅲ)在花岗岩上吸附的影响

研究了低氧高纯氩气氛中,不同温度下Am(Ⅲ)在甘肃北山花岗岩上的吸附。研究结果表明:北山花岗岩对Am(Ⅲ)的吸附分配系数随着温度的升高而增大,说明花岗岩对Am(Ⅲ)的吸附是吸热反应;并对可能的吸附机理进行了讨论,Am(Ⅲ)在北山花岗岩上的吸附机理主要为表面配合反应,总体表现为不可逆吸附。     

风化煤富啡酸、红壤富啡酸及胡敏酸与Eu(Ⅲ)配合物的稳定常数测定

以152,154Eu作示踪剂,用改进的斯蒂文森(Stevenson)阳离子交换平衡法,测定了河南巩县风化煤富啡酸、广东大亚湾红壤富啡酸和胡敏酸与Eu(Ⅲ)生成的配合物稳定常数.实验结果表明,在离子强度为0.01 mol/kg、pH值为5时,在实验所用的腐殖质浓度和Eu(Ⅲ)浓度范围内,主要生成了配位比为1:1的配合物.相应配合物稳定常数的对数值 lg β11的平均值分别为:4.76±0.12,3.78±0.11和4.48±0.17.     

黄钾铁矾的制备及其对U(Ⅵ)的吸附

为了研究黄钾铁矾对溶液中U(Ⅵ)的吸附效果,采用一步水热法制备了黄钾铁矾,并利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman spectrum)、红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等技术表征了材料的理化特性。利用静态吸附实验研究了溶液pH值、离子强度、固液比和U(Ⅵ)初始浓度对吸附过程的影响。结果表明:溶液pH对于U(Ⅵ)的吸附产生较大的影响,而离子强度则对吸附过程没有影响,表明黄钾铁矾对U(Ⅵ)的吸附机理为内层表面络合。吸附在100 min内基本达平衡,且符合准二级动力学模型。吸附等温线符合Langmuir等温模型,表明U(Ⅵ)的吸附是单层吸附。在溶液的pH=7.0、298 K时,黄钾铁矾对U(Ⅵ)的最大吸附量为154 mg/g。最佳吸附条件为:固液比1.0 g/L、U(Ⅵ)初始浓度为0.42 mmol/L、298 K、pH=7.0,达到平衡时的吸附量为(76.0±1.4) mg/g(n=3),去除率达到了(88.0±1.3)%(n=3)。以上结果表明,黄钾铁矾可以作为含U(Ⅵ)废水处理的潜在吸附材料。     

风化煤富啡酸、红壤富啡酸及胡敏酸与Eu(Ⅲ)配合物的稳定常数测定

以152,154Eu作示踪剂,用改进的斯蒂文森(Stevenson)阳离子交换平衡法,测定了河南巩县风化煤富啡酸、广东大亚湾红壤富啡酸和胡敏酸与Eu(Ⅲ)生成的配合物稳定常数.实验结果表明,在离子强度为0.01 mol/kg、pH值为5时,在实验所用的腐殖质浓度和Eu(Ⅲ)浓度范围内,主要生成了配位比为1:1的配合物.相应配合物稳定常数的对数值 lg β11的平均值分别为:4.76±0.12,3.78±0.11和4.48±0.17.     

U(Ⅵ)在Na-凹凸棒石黏土上的吸附

采用批式法研究了U(Ⅵ)在Na-凹凸棒石黏土上的吸附行为,结果表明,U(Ⅵ)在Na-凹凸棒石黏土上的吸附动力学速度快,且符合假二级动力学方程。探讨了吸附接触时间、离子强度、pH值、富里酸(FA)及温度等因素对吸附的影响。结果发现:在pH<5.5时,随NaCl浓度的增大,U(Ⅵ)在Na-凹凸棒石黏土上的吸附率减小,pH>8.0时,随NaCl浓度的增大,U(Ⅵ)的吸附率反而增大;在pH<6.0时,吸附率随pH值增大而增大,pH>8.0时,吸附率随pH值的增大而减小;在高pH值下,U(Ⅵ)在Na-凹凸棒石黏土上的吸附机理可能主要是表面配合作用,而在低pH值下,其吸附机理可能主要是离子交换作用;高温有利于U(Ⅵ)在Na-凹凸棒石黏土上的吸附,且该吸附是吸热的、自发的过程;FA对吸附有明显的促进作用。