海藻吸附水中铀离子初步研究

在不同pH、不同铀离子浓度、不同温度及添加其他金属离子的铀溶液中，对铀离子在海藻上的吸附效率进行初步研究，同时考察溶液中一些共存金属离子对海藻吸附铀离子效率的影响。研究结果表明：pH为5～8时，烟台红藻和海菠菜受pH影响较小，吸附容量约为1.40μg/g；海木耳吸附能力受pH影响较大，吸附容量在1.03～2.23μg/g范围内波动；海藻的吸附效率及吸附容量与铀离子浓度有关，最大分别达到95.8％和65.4μg/g；在24h内，吸附过程是一不依赖温度的过程；实验中所用的金属离子对烟台红藻的铀吸附能力的影响程度在不同的时间段有所不同。     

满江红鱼腥藻吸附低浓度铀的研究

用蓝细菌满江红鱼腥藻为吸附材料，研究了时间、ｐＨ、阳离子、阴离子等对水相中低浓度Ｕ（Ⅵ）的吸附影响。实验结果表明，满江红鱼腥藻对浓度低于５．５ｍｇ／Ｌ铀吸附迅速，平衡时间不超过２ｍｉｎ；富集铀酰离子的最佳ｐＨ范围在５．０—８．５，铀酰离子可能以［ＵＯ２ＯＨ］＋形式与藻细胞结合；Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、ＮＨ４＋不与ＵＯ２＋２竞争；Ｃｕ２＋、Ｃｄ２＋、Ｍｎ２＋、Ｚｎ２＋使满江红鱼腥藻的吸附容量下降；Ｃｌ－、ＳＯ２－４、ＮＯ－３不影响藻细胞对铀的吸附；经过简单串级，３．５‰—４．５‰鲜藻可将模拟废水中的铀从５．５ｍｇ／Ｌ降低至０．０５ｍｇ／Ｌ。     

酿酒酵母对铯离子的生物吸附研究

以酿酒酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）CGMCC 2.1188为出发菌株,通过麦芽汁培养基进行培养,采用^60Co源进行辐照,研究其在辐照下的生长存活情况和对酸碱环境的适应能力,并且初步考察了溶液的pH值、温度和吸附时间等因素对酿酒酵母菌生物吸附效果的影响。结果表明：辐照对酿酒酵母生长的影响很小,酿酒酵母最适合的生长pH值为7;在pH值为7、作用温度为30℃、作用时间为120min的条件下,酿酒酵母对铯离子吸附的效果较好。利用酿酒酵母作为吸附剂处理含铯离子的废水具有应用潜力。     

微生物质水热碳锰复合材料对铀的吸附行为研究

以工业啤酒酵母为碳源,采用一步法合成了微生物质水热碳锰复合材料（MHTC）,并利用XRD、FT-IR和SEM等对材料进行了表征。在此基础上,系统研究了不同C/Mn原子比、初始pH值、接触时间、初始铀浓度对MHTC吸附铀性能的影响。结果表明：C/Mn原子比为1∶10的碳锰复合材料（MHTC-10）对铀的吸附性能最优。在铀初始浓度为50 mg/L、初始pH=4.5条件下,12 h可达吸附平衡,最大吸附量为371 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型以及Freundlich等温模型。热力学数据表明,铀在MHTC-10上的吸附是一自发、放热的过程。该研究结果可为含铀环境中铀的分离富集提供新的思路。     

铀离子选择电极研制及其应用

本文介绍了液态铀离子选择电极的制备及其功能。讨论了载体的孔隙度、载体长度、活性溶液中交换剂浓度和苯甲酸浓度等与电极功能的关系。电极斜率分别为56.4±2mV(活性溶液铀浓度5×10~(-4)M)和52±1mV(活性溶液铀浓度1×10~(-4)M),在2×10~(-6)-1×10~(-4)M铀浓度范围内呈线性关系。该电极具有灵敏、响应迅速、温度效应小、选择性好和使用寿命长等优点。用于矿水及工艺液流中微量铀的测定,获得了较满意的结果。     

钙-铀-碳酸络合物对红土吸附铀性能的影响

采用静态实验法研究了钙-铀-碳酸络合物对红土吸附铀性能的影响。结果表明:溶液的pH值、总碳酸和钙离子浓度增大会抑制红土对铀的吸附,当pH=7.0,红土投加量为1g/L,钙离子、总碳酸根和初始铀浓度分别为0.4mmol/L、3.8mmol/L和50mg/L时,红土对铀的最大吸附容量约为4.20mg/g。铀在红土上的吸附形态为UO2(CO3)2-2、UO2(CO3)4-3和UO2CO3(aq)。利用铀-碳酸络合物总量c(UCO3)T可预测红土吸附铀的容量qe,c(U-CO3)T与qe呈非线性关系,其方程为qe=18.2(c(UO2+2)·c(CO2-3)(K1+K2c(CO2-3)+K3c2(CO2-3)))0.36。该研究成果可为铀污染土壤的修复和治理提供技术和理论参考。     

离子印迹壳聚糖/碳纳米管复合膜对U(Ⅵ)的选择性吸附研究

铀矿开采及铀分离纯化过程中产生的含铀废水可能严重污染环境和生态系统。利用吸附法分离含铀废水中的U(Ⅵ)既可有效回收铀资源,又能减轻环境污染。为达到高效分离含铀废水中U(Ⅵ)的目的,本文结合离子印迹及化学交联法制备了离子印迹壳聚糖(CS)/碳纳米管(CNT)(ICC)复合膜,采用静态吸附法考察了ICC对水溶液中U(Ⅵ)的吸附性能,并采用SEM、XRD、FTIR及XPS对吸附前后的ICC进行表征。表征结果表明,ICC具有多孔结构以及较丰富的功能基团(氨基、羧基),且CNT在壳聚糖基质中均匀分散。吸附实验结果表明：利用不同原料配比所制备的ICC中,以CS与CNT质量比为1∶0.3的ICC-2对U(Ⅵ)吸附性能最佳,是由于其具有丰富的孔结构以及经离子印迹产生的大量与铀酰离子匹配的空腔;ICC吸附U(Ⅵ)的吸附等温线符合Langmuir模型,在pH=5.0、298 K时,最大吸附容量达215.83 mg/g;吸附动力学符合准二级动力学模型,表明以化学吸附为控速步骤;ICC-2能选择性去除水溶液中的U(Ⅵ),且吸附过程为自发吸热过程。吸附U(Ⅵ)的ICC-2利用0.2 mol/L HNO_...     

离子选择电极法测定铀及铀铌合金中的微量氮

采用离子选择电极分析技术测量了铀及铀铌合金中的微量氮,确定了ISA作为离子强度调节剂缓冲溶液时该方法的最佳试验条件.结果表明,温度控制在(25±1)℃、pH=4.5～5.0,铵离子电极检测下限为0.03mg/L,回收率为85%～98%,方法的测量相对标准偏差小于15%;在氮含量为30～80 μg/g范围内,测氮结果与传...     

粉煤灰对低质量浓度铀的吸附研究

简单介绍了粉煤灰的基本性质、吸附特性和处理废水的机理。根据粉煤灰的物理和化学吸附特性,研究了其对低质量浓度铀溶液吸附效果,分析了吸附容量及影响因素。实验表明,t=0～76h时,铀的质量浓度急速下降,吸附效果明显,最大时吸附量可达到82%。随着吸附的进行,溶液pH值增大,而溶液中Fe3+、∑Fe则在减少。     

离子轰击对氮化铀表面氧化行为的影响

采用离子氮化技术制备得到一定厚度的氮化铀层,以不同能量的氩离子轰击考察氮化铀的辐照氧化行为,并与大气中的自然氧化行为进行对比,考察材料在辐照环境下的稳定性。结果表明,氮化铀表面经氩离子轰击后,表面形貌发生了改变;氩离子轰击氧化与大气中的自然氧化行为存在差异,离子轰击增强了氮化铀表面的氧化程度,但其对氧化行为的影响主要在浅表面,大气氧化的氮化铀氧化层更厚;随着氩离子轰击能量的增加,表面氧化物含量及氧化层深度显著增加。总体而言,氩离子辐照对氮化铀层的影响随深度的增加而减弱,并不影响氮化铀的整体稳定性。     

铀表面离子注入碳改性层抗腐蚀性研究

研究了碳在铀表面注入、梯度注入、反冲注入及离子束辅助沉积改性工艺。采用俄歇电子谱仪（AES）分析碳改性层沿深度方向的成分分布;采用X射线衍射仪（XRD）分析改性层的结构;通过动电位极化曲线、极限湿热腐蚀实验,比较腐蚀前后样品表面的形貌变化,对改性层抗腐蚀机理进行探索。研究结果表明：几种改性工艺均实现了碳离子在铀表面的注入或沉积,碳离子注入可在铀的表面形成碳化铀;45keV能量辅助轰击沉积碳、50keV能量及梯度能量碳离子注入改性层的抗腐蚀性能较优,先离子溅射沉积再碳离子辅助沉积形成的改性层的抗腐蚀性能最差。改性层腐蚀以点蚀为主,样品的腐蚀呈现在腐蚀点向基体和周围扩展,改性层致密无缺陷的区域则未发生腐蚀。     

Scale-Up Preparation of Uranium Amalgam from Uranyl Ion Using Two-Compartment Electrolyzer

A solid uranium amalgam containing as high as 1.7 g U/ml Hg was prepared electrolytically using a two-compartment electrolyzer separated with a cation exchange membrane at a kilogram scale. The design and operation characteristics of the electrolyzer is described. The results indicate that ca. 170 g of uranium ion in an aqueous solution could be reduced to metallic state by forming amalgam within 4h with a current efficiency of 30% and uranium recovery of more than 80%     

离子束辅助沉积铌提高铀的抗腐蚀性能研究

利用离子注入技术在铀表面进行了离子束辅助沉积铌和离子注入铌形成表面改性层，并对改性层的厚度、注入元素的分布进行俄歇电子能谱（AES）分析和表面相及结构的X射线衍射谱（XRD）分析，用电化学极化法测试抗腐蚀性能。结果表明：离子束辅助沉积表面改性层比离子注入表面改性层明显增厚，铀的耐蚀性得到进一步改善。最后讨论了注铌改性层耐蚀性提高的原因。     

离子镀膜法制备铀薄膜的表征

研究了离子镀膜法制备铀薄膜的性质,可为改善薄膜性能、完善过程模型、优化制备参数和提高制备效率提供依据。本工作通过扫描电子显微镜和X射线衍射分别测量了离子镀膜法制备铀薄膜的表面形貌和物相结构,通过俄歇电子能谱和X射线光电子能谱结合Ar+溅射深度剖析,对离子镀膜法制备铀薄膜的元素成分、化学形态及纵深方向的分布进行了分析。分析结果表明:制备的铀薄膜在基体上分布连续,主要物相为CaF2类型面心结构UO2,主要形态为UO2、金属U和FeUO4化合物。     

土壤中球孢枝孢对铀（Ⅵ）的吸附

从拟作为低放射性废物处置填埋场土壤中分离出一种霉菌,经过鉴定为链孢霉目黑霉科球孢枝孢,并考察该菌对UO₂²⁺的吸附行为。实验结果表明：铀初始质量浓度为10mg/L,加入5g/L的新鲜湿菌体,其吸附平衡时间约为24h,最终吸附率约94.1%,吸附符合准二级动力学模型;吸附最适宜pH=5～9,当pH≤2时,菌体几乎不吸附UO₂²⁺;铀初始质量浓度为2~10mg/L时,吸附率均在90%左右;吸附近似符合Langmuir吸附经验公式;菌体累积吸附6次吸附量可达6.6mg/g;Ca²⁺会降低微生物对铀的吸附;柠檬酸、硝酸和EDTA对吸附的铀均具有一定的解吸能力,其中柠檬酸最高为67%。采用红外吸收光谱分析,显示吸附后出现UO₂²⁺的吸收峰,表明铀主要以UO₂²⁺的形式被菌体吸附。     

谷壳对铀（Ⅵ）的吸附性能及机理研究

通过静态吸附实验,研究了pH、吸附时间、铀初始质量浓度、吸附剂用量、谷壳粒径、温度等对谷壳吸附铀效果的影响,从热力学和动力学方面对吸附过程进行了分析,并通过红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)探讨了吸附机理。结果表明,单位质量谷壳对铀的吸附量随铀初始质量浓度的增大而增大,随谷壳用量的增大而减小,随温度的升高而增大;在pH＝3、粒径为100～120目时吸附效果最好;吸附在60min基本达到平衡。在25℃时,饱和吸附量q_max可达15.14mg/g。谷壳对铀的吸附遵循Langmuir等温线,符合准二级动力学方程。谷壳吸附铀前后的红外光谱表明,谷壳主要是由羟基、羰基、苯环及碳水化合物组成,通过络合或离子交换的方式吸附铀。     

榕树叶-活性污泥协同曝气处理含

为提高含铀废水的处理效率,改善固液分离效果,采用具有强富集性的榕树叶和具有絮凝作用的城市活性污泥,联合处理含铀废水。探讨了溶液pH值、铀溶液初始浓度、曝气量对含铀废水中铀去除效果的影响及榕树叶-活性污泥相互作用的协同效应,并讨论了榕树叶-活性污泥的等温吸附行为。研究结果表明,榕树叶-活性污泥联合处理含铀废水时产生的协同作用对铀的去除率比单独体系的几何叠加去除率约高70%;当含铀废水的初始pH值为3.5时,去除率达最大,约为100%;pH值增加,去除率明显下降;曝气量在80~100L/h时,铀的最佳去除率达85%以上;榕树叶-活性污泥协同处理不同浓度铀的吸附等温线符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,其相关系数(r)分别为0.992 5和0.999 8。     

Reduced Partition Function Ratio of Uranyl Ion and Uranium Isotope Effect

Density of 30v/o tri-n-butyl phosphate-n-dodecane solution loaded with uranyl nitrate, nitric acid and water was measured. An empirical density equation was derived from regression analysis of the density data. The equation represents the density values well in a wide range of composition and temperature.     

SIMS含铀微粒同位素比分析中多原子离子影响及消除方法研究

实际环境样品基体成分十分复杂,多原子离子对二次离子质谱(SIMS)单微粒铀同位素比分析的影响不可忽略。本文实验分析了Pb、Ni、Zn、Si的多原子离子在SIMS单微粒铀同位素比分析中的干扰,并分别采用提高质量分辨率以及根据核素离子强度扣除其多原子离子的方法对结果进行校正。结果表明：Pb和Ni的多原子离子会影响含铀微粒次同位素比的测量,对铀主同位素比的影响可忽略;Zn和Si的多原子离子对铀主、次同位素比测量均基本无影响。将质量分辨率提高至800,能完全消除Ni多原子离子的影响,Ni-CRM U030混合（Ni粉混合CRM U030）微粒²³⁴U/²³⁸U同位素比测量值与参考值之间的相对偏差基本好于5%,²³⁶U/²³⁸U同位素比测量值与参考值之间的相对偏差基本好于15%;Pb多原子离子干扰无法通过提高质量分辨率进行消除,根据Pb离子强度扣除其多原子离子后,Pb-CRM U030混合微粒的²³⁴U/²³⁸U同位素比测量值与参考值之间的相对偏差基本好于10%,²³⁶U/²³⁸U同位素比测量值与参考值之间的相对偏差基本好于50%。将以上消除干扰的方法应用于真实样品分析,结果表明,其有效消除了多原子离子带来的干扰。