天然粘土改性材料對放射性核素鈾(VI)的吸附行為研究.pdf

1、本文選用膨潤土、蒙脫土、埃洛石等國內(nèi)儲量豐富的粘土,通過物理和化學(xué)方法對上述粘土進行改性,利用紅外光譜、X射線衍射、掃描電鏡、電位滴定儀等分析測試手段對改性后的材料進行詳盡結(jié)構(gòu)和表面特性表征,并通過靜態(tài)批試法研究了上述材料對放射性核素鈾(VI)在吸附行為,探討了吸附時間、吸附劑濃度、pH、離子強度、外加電解質(zhì)離子、腐殖酸等因素對吸附性能的影響,同時研究了這三種改性材料對U(VI)的吸附等溫線及吸附熱力學(xué)。實驗結(jié)果如下:
　　(1)

2、pH及離子強度對 U(VI)在酸改性的膨潤土上的吸附影響嚴(yán)重;在 pH<6.5時,U(VI)的吸附率會隨著 pH的增大而增大,而當(dāng) pH>6.5時,U(VI)的吸附率隨 pH增大而降低。腐殖酸在較低的 pH的條件下能夠提高 U(VI)的吸附率主要是 U(VI)在膨潤土-腐殖酸材料的表面形成絡(luò)合物,在高 pH的條件下抑制其吸附效果主要是在溶液中形成了自由的 U(VI)-腐殖酸絡(luò)合物。通過研究溫度分別為298K、318K和338K的吸附等溫

3、線和運用 Langmuir和 Freundlich模型對吸附數(shù)據(jù)進行擬合,并計算相關(guān)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)(?H0、?S0和?G0),最終表明 U(VI)在膨潤土上的吸附是一個吸熱、自發(fā)進行的過程。
　　(2)首次采用低溫等離子技術(shù),對磁性蒙脫石進行表面改性,將β-環(huán)糊精嫁接到其表面,成功地合成了β-環(huán)糊精/磁性蒙托石復(fù)合材料,并將該材料應(yīng)用到吸附放射性核素 U(VI),同時重點考察了在不同的陰離子存在的條件下對 U(VI)的吸附行為的影響

4、。通過研究溫度分別為298K、318K和333K的吸附等溫線和運用 Langmuir和 Freundlich模型對數(shù)據(jù)進行擬合,并計算相關(guān)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)(?H0、?S0和?G0),最終表明 U(VI)在磁性蒙脫土與β-環(huán)糊精復(fù)合材料上吸附也是一個吸熱、自發(fā)進行的過程。
　　(3)首次采用化學(xué)法將氧化石墨烯結(jié)合到埃洛石納米管上,合成新的HNTs/GO復(fù)合材料,并研究其對 U(VI)的吸附行為。結(jié)果表明 pH值對 U(VI)在該復(fù)合材料