功能化多壁碳納米管用于放射性廢水處理.pdf

1、核科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展，為人們的生活提供了各種便利。與此同時，也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題。核電站、醫(yī)院、工廠等機(jī)構(gòu)每年會產(chǎn)生大量的放射性廢水。而研究能有效處理這些廢水的材料，便成為重中之重。
　　本文采用銅、鍶、鐵的穩(wěn)定性同位素模擬含這三種核素的放射性同位素的溶液，分別研究原始多壁碳納米管MWNTs、經(jīng)殼聚糖修飾的多壁碳納米管CS-MWNTs對Cu2+、Sr2+、Fe2+的吸附效果。并研究不同 pH值、溫度、時間、平衡離子濃度對吸附量的影

2、響。結(jié)果表明，在相同條件下，CS-MWNTs相比原始多壁碳納米管 MWNTs的吸附量有較大提升。CS-MWNTs與MWNTs在中性條件下對三種離子的吸附效果均好于酸性條件，而在偏堿性條件下，Cu2+、Fe2+溶液會發(fā)生沉淀，吸附不再是主要作用。而 Sr2+溶液在堿性條件下不生成沉淀，所以 MWNTs與CS-MWNTs對Sr2+的吸附量在堿性條件下趨于平穩(wěn)。CS-MWNTs與MWNTs對三種離子的吸附作用大約在超聲振蕩3小時達(dá)到平衡，且M

3、WNTs對Fe2+的吸附為吸熱反應(yīng)，對Cu2+、Sr2+的吸附受溫度影響不大。而CS-MWNTs對Fe2+的吸附為吸熱反應(yīng)，對Cu2+、Sr2+的吸附為放熱反應(yīng)。室溫25℃，pH=5，CS-MWNTs對Cu2+、Fe2+、Sr2+的飽和吸附量分別為24mg/g、40mg/g、41 mg/g。MWNTs對Cu2+、Fe2+、Sr2+的飽和吸附量分別為16mg/g、25mg/g、26 mg/g。兩種吸附材料的吸附過程均符合Freundlic

4、h方程。
　　本文將亞鐵氰化鐵(PB)、亞鐵氰化鎳(NiPB)、亞鐵氰化鋅(ZnPB)分別連接到多壁碳納米管之上，使新合成的亞鐵氰化鐵/多壁碳納米管 MWNTs-PB、亞鐵氰化鎳/多壁碳納米管MWNTs-NiPB、亞鐵氰化鋅/多壁碳納米管MWNTs-ZnPB這三種復(fù)合材料同時具有吸附與離子交換的能力。并將這三種復(fù)合材料用于對含Cu2+、Sr2+溶液的處理。通過TEM、SEM、FT-IR、XRD等表征表明三種物質(zhì)均成功的同MWNTs