坡缕石对Sr(Ⅱ)的吸附热力学研究

采用静态吸附法研究了坡缕石对水溶液中Sr(Ⅱ)的吸附热力学特征,并考察了时间、溶液pH值和离子强度对吸附效果的影响。结果表明：Sr(Ⅱ)在坡缕石上的吸附受pH值和离子强度的影响明显;坡缕石对Sr(Ⅱ)的吸附主要通过表面络合和离子交换进行;吸附过程符合Lagergren准二级速率方程;吸附等温线符合Freundlich和D-R模型,升高温度有利于吸附反应的进行;热力学参数ΔH°、ΔS°和ΔG°的计算结果表明,坡缕石对Sr(Ⅱ)的吸附是自发进行的吸热反应。     

pH、离子强度、时间和温度对Cd(Ⅱ)在伊利石上吸附的影响

用批量平衡法研究了pH值、离子强度、反应时间和温度对Cd(Ⅱ)在伊利石上吸附的影响。并用Lagrange准二级动力学方程、Langmuir等温线方程、Freundlich等温线方程以及D-R等温线方程对实验数据进行拟合。结果表明:pH值和离子强度对Cd(Ⅱ)在伊利石上的吸附均有明显的影响,低pH值下Cd(Ⅱ)在伊利石上的吸附主要是通过外层络合和离子交换;而在高pH值下Cd(Ⅱ)的吸附主要是通过内层络合作用进行;Cd(Ⅱ)在伊利石上的吸附动力学符合Lagrange准二级动力学方程;热力学符合Langmuir等温线方程;升高温度有利于Cd(Ⅱ)在伊利石上的吸附。     

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。     

纤维素对Co(Ⅱ)的吸附性能

实验采用了静态批式法研究了离子强度、pH值、吸附时间、温度等因素对Co(Ⅱ)在纤维素上吸附性能的影响。结果表明,离子强度和pH对吸附过程有显著影响,在低pH值下,Co(Ⅱ)在纤维素上的吸附主要通过外层络合和离子交换,在高pH值下,主要通过内层络合和表面沉淀。利用Langmuir和Freundlich模型对吸附等温线进行拟合研究,表明Freundlich可以更好的拟合吸附行为。升高温度有利于Co(Ⅱ)在纤维素上的吸附,由热力学数据(ΔH-〇,ΔS-〇和ΔG-〇)计算结果得知,Co(Ⅱ)在纤维素上的吸附是个自发且吸热的过程。     

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.     

离子强度、pH和腐殖酸对膨润土吸附Ni(Ⅱ)的影响

采用静态批式法研究了Ni(Ⅱ)在膨润土上的吸附行为,探讨了震荡时间、pH、离子强度、膨润土浓度以及腐殖酸浓度对吸附的影响。实验结果表明：在低pH条件下,离子强度对Ni(Ⅱ)的吸附影响很大,Ni(Ⅱ)的吸附主要是离子交换和外层表面络和作用;在高pH条件下,Ni(Ⅱ)的吸附受pH影响较小,Ni(Ⅱ)的吸附主要是内层表面络和作用。溶液中的腐殖酸,在低pH条件下促进Ni(Ⅱ)在膨润土上的吸附,而在高pH条件下降低Ni(Ⅱ)在膨润土上的吸附。     

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。     

离子强度、pH和腐殖酸浓度对63Ni（Ⅱ）在γ-Al2O3上吸附的影响

采用静态批式法研究了63 Ni(Ⅱ)在γ-Al2O3上的吸附行为。探讨了震荡时间、pH、离子强度、γ-Al2O3浓度以及腐殖酸对吸附的影响。实验结果表明:在低pH条件下,离子强度对63 Ni(Ⅱ)的吸附影响很大,63 Ni(Ⅱ)的吸附主要是离子交换和外层表面络合作用;在高pH条件下,63 Ni(Ⅱ)的吸附受pH影响较小,63 Ni(Ⅱ)的吸附主要是内层表面络合作用。溶液中的腐殖酸,在低pH条件下促进63 Ni(Ⅱ)在γ-Al2O3上的吸附,而在高pH条件下抑制63 Ni(Ⅱ)在γ-Al2O3上的吸附。     

离子强度、pH和HA对Eu(Ⅲ)在北山除碳酸盐土壤上吸附的影响

利用静态批式法研究了Eu(Ⅲ)在北山除碳酸盐土壤上的吸附,探讨了体系pH值、固液比、胡敏酸(HA)以及离子强度等因素对吸附的影响,并讨论了其吸附机理。结果表明:pH对Eu(Ⅲ)在北山除碳酸盐土壤表面吸附的影响显著,吸附量在pH=5～6迅速增加;Eu(Ⅲ)吸附量与固液比呈正相关,当m/V>1.2g/L时,吸附接近平衡;Eu(Ⅲ)的吸附量随离子强度的增大而减小;低pH下,Eu(Ⅲ)在北山除碳酸盐土壤表面上可能以离子交换和外层配合吸附为主,而在高pH下则可能主要以内层配合作用为主;在低pH值时,HA促进Eu(Ⅲ)吸附,而高pH时,则对Eu(Ⅲ)的吸附有一定的抑制作用。     

63Ni(Ⅱ)在高岭土上的吸附行为和模型研究

结合静态批实验研究pH、离子强度对放射性核素63 Ni(Ⅱ)在高岭土上的吸附行为的影响,同时采用扩散层模型与FITEQL 4.0软件对吸附数据进行拟合研究。宏观的实验结果表明:放射性核素63 Ni(Ⅱ)在高岭土上的吸附在pH<8.5条件下受离子强度的影响,而在pH>8.5时不受离子强度的影响;放射性核素63 Ni(Ⅱ)的吸附在低pH条件下以阳离子交换和外层络合作用占主导,而在高pH时以内层络合作用为吸附的主要机理。研究结果对于评估放射性核素63 Ni(Ⅱ)在高岭土的吸附行为和形态分布、准确预测其在环境介质中的迁移与转化行为具有极其重要的现实意义。     

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。     

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。     

Cs(Ⅰ)在桃花江水底沉积物上的吸附模型

通过批式吸附实验研究了接触时间、固液比、溶液pH值、离子强度、温度、Cs(Ⅰ)浓度和沉积物组分等对Cs(Ⅰ)在桃花江水底沉积物上吸附作用的影响。结果表明,样品中黏土组分含量和溶液离子强度对Cs(Ⅰ)吸附影响显著,而溶液pH值和温度对Cs(Ⅰ)吸附几乎无影响,说明Cs(Ⅰ)的吸附机理为黏土上的阳离子交换作用;Cs(Ⅰ)在桃花江水底沉积物上的解吸具有滞后性,解吸速率明显小于吸附速率。利用磨损边缘-基面位点概念模型的框架,构建了Cs(Ⅰ)在桃花江水底沉积物上的吸附模型。研究所得结果有助于精确预测Cs(Ⅰ)在桃花江水底沉积物上的吸附作用,为桃花江核电厂的周围水体质量评价、废水排放标准建立和核事故应急处理提供了基础数据和参考模型。     

~(125)I~-在高庙子膨润土上的吸附行为

通过批式吸附实验研究了溶液pH值、离子强度、温度、固液比等因素对~(125)I~-在高庙子膨润土上吸附行为的影响。结果表明,~(125)I~-在高庙子膨润土上的吸附受溶液pH值和离子强度影响显著,在中性和碱性条件下,~(125)I~-的吸附很弱,随着pH的降低吸附迅速增强并在pH=2.0出现最大值,之后随着pH继续降低,吸附迅速减小。在T=298K、pH=2.0、0.10mol/L NaClO_4背景电解质浓度下,~(125)I~-在高庙子膨润土上的最大吸附分配系数约为92mL/g。采用自动电位滴定技术测得高庙子膨润土的pH_(PZC)≈9.5,蒙脱石的pH_(PZC)≈10.5。温度对~(125)I~-在膨润土上的吸附无显著影响,Freundlich等温吸附模型更适合描述不同温度下~(125)I~-在高庙子膨润土上的吸附行为。     

磷酸酯功能化介孔硅材料对钍（Ⅳ）的吸附性能

钍作为潜在的核能资源,其净化富集对未来核能发展具有重要的研究价值。本文利用静态批式方法研究磷酸酯功能化介孔硅材料（NP10）对Th(Ⅳ)的吸附行为,考察Th(Ⅳ)起始浓度、pH、吸附时间、离子强度、固液比以及温度等对吸附的影响。实验结果表明,在（14±1）℃（室温）条件下,NP10对Th(Ⅳ)的吸附30min即达到平衡,最大吸附容量为149mg/g。当吸附温度升至40℃时,吸附容量可进一步增加到192mg/g;pH对吸附的影响较大,当pH在0.9～4范围内时,NP10对Th(Ⅳ)的吸附容量随着pH增大而显著增大;相比而言,溶液离子强度对吸附影响不大;此外,固液比对吸附影响很大,随着吸附剂用量增加,NP10对Th(Ⅳ)的吸附效率逐渐增加并趋于100%。     

Cs(Ⅰ)在桃花江水底沉积物上的吸附模型

通过批式吸附实验研究了接触时间、固液比、溶液pH值、离子强度、温度、Cs(Ⅰ)浓度和沉积物组分等对Cs(Ⅰ)在桃花江水底沉积物上吸附作用的影响。结果表明,样品中黏土组分含量和溶液离子强度对Cs(Ⅰ)吸附影响显著,而溶液pH值和温度对Cs(Ⅰ)吸附几乎无影响,说明Cs(Ⅰ)的吸附机理为黏土上的阳离子交换作用;Cs(Ⅰ)在桃花江水底沉积物上的解吸具有滞后性,解吸速率明显小于吸附速率。利用磨损边缘 基面位点概念模型的框架,构建了Cs(Ⅰ)在桃花江水底沉积物上的吸附模型。研究所得结果有助于精确预测Cs(Ⅰ)在桃花江水底沉积物上的吸附作用,为桃花江核电厂的周围水体质量评价、废水排放标准建立和核事故应急处理提供了基础数据和参考模型。     

磁性氧化石墨烯的制备及其对Co(Ⅱ)的吸附

采用Hummers方法和化学共沉淀方法，合成了磁性氧化石墨烯（M/GO）材料，并以此作为吸附剂材料，采用静态批式实验方法研究了其对Co(Ⅱ)的吸附去除机理。结果显示M/GO具有良好的饱和磁场强度，易于利用外加磁场实现吸附后的固-液分离。Co(Ⅱ)在M/GO表面的吸附几乎不受背景离子强度的影响，而受pH的影响显著。其吸附可快速达到平衡，吸附动力学符合准二级速率方程。升高温度可有效促进吸附。吸附等温过程符合Langmuir模型。热力学参数的分析表明Co(Ⅱ)在M/GO表面的吸附为自发吸热过程。     

离子强度、温度和pH值对纳米零价铁富集溶液中Th(Ⅳ)的影响

采用液相还原法制备了纳米零价铁(n ZVI),并将其用于富集溶液中的Th(Ⅳ)。探讨了溶液pH值、离子强度、反应时间、温度及固液比对nZVI富集Th(Ⅳ)的影响。结果表明:nZVI对溶液中的Th(Ⅳ)有很好的富集效果,富集过程受溶液pH值和离子强度的强烈影响,pH≤4.5时分配系数随pH值的增大而显著增大,随离子强度的增加而减小,pH4.5以后,保持较高水平而不再随pH值和离子强度的增加而变化。分配系数随温度的升高而增大,说明升温有利于反应的进行。     

磁性氧化石墨烯的制备及其对Co(Ⅱ)的吸附

采用Hummers方法和化学共沉淀方法，合成了磁性氧化石墨烯（M/GO）材料，并以此作为吸附剂材料，采用静态批式实验方法研究了其对Co(Ⅱ)的吸附去除机理。结果显示M/GO具有良好的饱和磁场强度，易于利用外加磁场实现吸附后的固-液分离。Co(Ⅱ)在M/GO表面的吸附几乎不受背景离子强度的影响，而受pH的影响显著。其吸附可快速达到平衡，吸附动力学符合准二级速率方程。升高温度可有效促进吸附。吸附等温过程符合Langmuir模型。热力学参数的分析表明Co(Ⅱ)在M/GO表面的吸附为自发吸热过程。     

裂片核素的迁移研究 Ⅰ.混凝土对碘的吸附

研究了在模拟地下水介质中,混凝土对碘的吸附(解吸)规律和吸附等温线。实验表明,在30±2℃、c_I=10~(-6)mol/l、pH=9.01条件下的分配比R_(D_a)=3.16±0.32ml/g。还对酸度、固液比、固体比表面和还原剂Fe、(NH_2)_2存在时对R_D值的影响进行了研究。