冠醚接枝和胺肟化聚丙烯腈接枝殼聚糖對(duì)水中鈾(VI)吸附性能的研究.pdf

1、近年來(lái)隨著我國(guó)治理大氣污染的形勢(shì)日趨嚴(yán)峻，對(duì)清潔能源的需求已十分迫切，作為清潔能源的一種，核電的大規(guī)模建設(shè)已漸漸開展，數(shù)量眾多的核電站在為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供動(dòng)力的同時(shí)，也需消耗大量鈾燃料。這對(duì)鈾礦開采和鈾燃料生產(chǎn)提出了更高的要求，開展鈾污染防治研究，尤其是鈾廢水處理研究也已迫在眉睫。
　　在眾多重金屬?gòu)U水處理方法中，吸附法是一種成本低廉、操作簡(jiǎn)便、效果良好的方法。天然高分子吸附材料殼聚糖富含活性基團(tuán)羥基和氨基，對(duì)多種重金屬具有較強(qiáng)的吸附

2、效果，但其可溶解于弱酸性水體，物理機(jī)械強(qiáng)度較弱，對(duì)鈾的選擇吸附性能一般，限制了其在鈾廢水處理方面的應(yīng)用。殼聚糖與冠醚接枝可改進(jìn)殼聚糖的選擇吸附性，提高其不溶解性。胺肟基具有生物相容性，對(duì)鈾的選擇吸附性較好，胺肟化聚丙烯腈殼聚糖可同時(shí)改善殼聚糖的物理性質(zhì)與選擇吸附性。
　　響應(yīng)面分析方法是一種多因素分析方法，在多種工業(yè)領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用與認(rèn)可，將其運(yùn)用于鈾吸附研究，可分析多因素相互作用對(duì)于因變量的影響，優(yōu)化得到最佳實(shí)驗(yàn)因素值，這是常規(guī)

3、的單因素方法所不具備的，其分析結(jié)果直觀而全面。
　　本文通過接枝反應(yīng)，成功合成了苯并-15-冠醚-5接枝殼聚糖(CTCE);通過接枝共聚與胺肟化反應(yīng)，成功合成了胺肟化聚丙烯腈接枝殼聚糖（CTS-g-PAO）。對(duì)于兩種材料，通過響應(yīng)面分析方法準(zhǔn)確擬合了溶液初始pH值、鈾濃度和固液比對(duì)鈾(Ⅵ)吸附量與吸附率的影響（模型p-value均小于0.01，達(dá)到極顯著水平）。研究結(jié)果表明兩種材料均在弱酸性條件下（pH值約為6.0～7.0）取得了

4、較好的吸附效果，CTCE和CTS-g-PAO對(duì)鈾的最佳吸附量和吸附率分別為234.26 mg/L、79.92％和312.06 mg/g、86.02％。
　　動(dòng)力學(xué)與熱力學(xué)分析表明CTCE和CTS-g-PAO對(duì)鈾的吸附過程都更符合準(zhǔn)二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型和Langmuir等溫吸附模型。結(jié)合FTIR分析結(jié)果,CTCE和CTS-g-PAO對(duì)鈾的吸附過程應(yīng)為螯合反應(yīng)。CTS-g-PAO經(jīng)三次吸附洗脫仍保持80％以上的吸附量，CTS-g-PAO