皮膠原基吸附劑對高鹽度體系鈾的選擇性吸附基礎(chǔ)研究.pdf

1、針對陸地鈾資源不足且從海水中提鈾難度較大的關(guān)鍵技術(shù)問題，本論文以鹽湖鈾資源開發(fā)為目標(biāo)，選擇富含膠原纖維且價(jià)格低廉的制革廢棄邊角料為原料，分別采用了水解、水熱以及固化鞣酸等方法制備了三種吸附材料，系統(tǒng)研究了皮膠原基吸附劑對U(VI)的靜態(tài)吸附特性和吸附機(jī)理，并模擬研究了鹽湖高鹽度環(huán)境對吸附性能的影響及脫附再生性能。結(jié)果表明：
　　1、堿活化水解皮革(AALW)的最佳制備條件為：皮革大小(0.25cm的正方顆粒)；NaOH濃度(0.0

2、75mol/L)；水解溫度(50oC)；水解時(shí)間(4h)。AALW對U(VI)的最佳吸附pH為5。AALW吸附U(VI)的等溫線與Langmuir方程更加吻合，擬合得到最大吸附量為163.67mg/g。其動(dòng)力學(xué)更切合準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)模型，吸附達(dá)到平衡所需時(shí)間為240min。吸附過程中一部分U(VI)與堿活化負(fù)載的Na+進(jìn)行離子交換；另一部分U(VI)則與皮革上的活性官能團(tuán)發(fā)生配位絡(luò)合。
　　2、皮革水熱炭(HLW)對U(VI)的吸附受

3、pH影響顯著，在pH為5時(shí)可達(dá)最佳。HLW對U(VI)的吸附等溫線更切合Freundlich方程，其動(dòng)力學(xué)更符合準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)模型，吸附達(dá)到平衡所需時(shí)間為240min。在吸附過程中，水熱過程生成的含氧官能團(tuán)等通過配位絡(luò)合和靜電吸引將UO22+成功吸附到HLW上。
　　3、海綿皮(SLW)的最佳制備條件為：鞣酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)(2％)、水解皮革投料量(1.25g)、水熱溫度(140℃)、水熱時(shí)間(1.5h)。海綿皮吸附U(VI)受溶液pH影響

4、顯著，在pH為5時(shí)達(dá)到最優(yōu)吸附性能。海綿皮對U(VI)的吸附等溫線更切合Freundlich方程，其動(dòng)力學(xué)更符合準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)模型，吸附達(dá)平衡所需時(shí)間為1080min。在吸附過程中，改性皮革表面富含的酚羥基以及皮革本身含有的氨基、羧基等活性官能團(tuán)對U(VI)都具有很高的的吸附親和力，能通過配位絡(luò)合實(shí)現(xiàn)對U(VI)的吸附。
　　4、在模擬鹽湖高鹽度、極低濃度U(VI)（其中鈾濃度為800ug/L）的環(huán)境下，三種吸附劑中均對鈾體現(xiàn)出較高

5、吸附率，其中AALW對U(VI)的吸附性能隨著HCO3-濃度的升高而有所減弱。在七元共存金屬離子溶液的吸附實(shí)驗(yàn)中，AALW、HLW及SLW對 U(VI)的都具有較高的選擇性，其對U(VI)的吸附率分別為55%、45%及85%，遠(yuǎn)高于其它金屬離子。
　　5、當(dāng)AALW循環(huán)到第四次吸附時(shí)，其吸附率降到52%；而AALW的解析率均可達(dá)90%，具有良好的脫附性能。酸性洗脫劑由于酸改性作用，在多次循環(huán)吸附過程中，HLW吸附率沒有下降反而有所