金屬有機骨架材料UiO-66及其羧酸衍生物對Th(Ⅳ)和Eu(Ⅲ)的吸附行為研究.pdf

1、隨著經濟的快速發(fā)展，能源需求不斷加大，傳統(tǒng)能源嚴重短缺，氣候和環(huán)境問題日益凸顯，因此，尋找環(huán)境友好型新能源迫在眉睫。核能因其不產生有害氣體且能量密度大，被稱為“清潔能源”，是我國近年來大力發(fā)展的新能源之一。核能的發(fā)展離不開乏燃料后處理，其中涉及放射性核素的分離提取及鑭系錒系元素分離等關鍵科學問題，相關基礎研究方興未艾。金屬有機骨架(MOFs)材料因其超大的比表面積和孔隙率而廣泛地被應用于氣體吸附、催化及分離等領域。
　　本文將考察

2、MOFs材料在錒系鑭系元素提取中的應用可行性。具體內容包括:制備金屬有機骨架材料UiO-66及其羧酸衍生物并研究其對錒系元素Th(Ⅳ)及鑭系元素Eu(Ⅲ)的吸附行為;系統(tǒng)考察溶液pH值、時間、初始濃度、離子強度等因素對吸附的影響;基于FTIR、EXAFS、PALS詳細解析吸附機理。得出主要結論如下: PXRD、N2吸附/脫附、TGA、FTIR表征表明成功制備了具有規(guī)整有序結構的UiO-66及其羧酸衍生物，且材料的熱穩(wěn)定性及水熱穩(wěn)定性良好

3、。吸附結果表明，UiO-66及其羧酸衍生物對Th(Ⅳ)和Eu(Ⅲ)均具有較強的吸附能力。吸附受溶液pH值影響很大，吸附容量對pH增加而顯著增加。同時羧基官能團的引入對材料吸附Th(Ⅳ)和Eu(Ⅲ)有明顯的促進作用，且使吸附速率加快。此外，通過對實驗數(shù)據(jù)進行擬合分析發(fā)現(xiàn)，UiO-66-COOH和UiO-66-2COOH吸附 Th(Ⅳ)和Eu(Ⅲ)是化學吸附，吸附受離子強度影響較小。而UiO-66吸附Th(Ⅳ)和Eu(Ⅲ)是物理吸附，吸附容