鈾作為放射性核素之一和核反應(yīng)堆的主要燃料,通過(guò)與核燃料循環(huán)有關(guān)的大多數(shù)過(guò)程和活動(dòng),包括采礦,碾磨和廢核再加工,對(duì)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。溶解性的鈾主要以UO₂²⁺形式存在,兼具放射性和化學(xué)毒性,且能通過(guò)食物鏈積聚最終對(duì)人體健康造成潛在危害。吸附法因具有操作簡(jiǎn)單、處理效率高等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。本研究利用β-環(huán)糊精（β-CD）對(duì)介孔二氧化硅（SBA-15）進(jìn)行改性,采用后接枝法合成新型吸附劑（SBA-15-CD）;探討了溶液pH值,投加量,吸附時(shí)間,溫度等因素對(duì)吸附的影響,并通過(guò)FTIR和XPS分析研究改性材料對(duì)U（Ⅵ）的吸附機(jī)理,得到的研究結(jié)果如下:（1）以三乙氧基（3-異氰酸丙基）硅為交聯(lián)劑,采用后接枝法合成了β-環(huán)糊精改性介孔二氧化硅材料（SBA-15-CD）。引入β-CD改性后的SBA-15-CD上出現(xiàn)了顆粒狀物質(zhì)表明已接枝成功,且功能化過(guò)程并未使母體材料的主體結(jié)構(gòu)遭到破壞。SBA-15-CD比表面積和孔體積均小于純的SBA-15,但平均孔徑有所增大。（2）SBA-15-CD對(duì)U（Ⅵ）的吸附試驗(yàn)結(jié)果表明:最佳吸附pH值為5,最佳投加量為0.20g... 

【文章來(lái)源】：南華大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：57 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

SBA-15的結(jié)構(gòu)示意圖

12SBA-15表面上，制備出新型有機(jī)—無(wú)機(jī)復(fù)合型吸附劑SBA-15-CD，用于低濃度含鈾廢水的處理。主要研究?jī)?nèi)容有：(1)通過(guò)改變?chǔ)?CD的接枝量來(lái)優(yōu)化合成條件，制備出U(VI)吸附量最佳的改性材料SBA-15-CD，并用掃描電鏡（SEM）、X射線粉末衍射（XRD）和比表面積（BET）等手段進(jìn)行表征分析其結(jié)構(gòu)變化；(2)通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)方法，考察溶液初始pH值、SBA-15-CD投加量、吸附時(shí)間、溫度等因素對(duì)SBA-15-CD吸附U(VI)的影響，確定最佳吸附條件；(3)進(jìn)行SBA-15-CD對(duì)U(VI)的吸附動(dòng)力學(xué)、等溫吸附研究及熱力學(xué)分析，再利用傅里葉紅外光譜（FTIR）和X射線光電子能譜（XPS）分析技術(shù)進(jìn)一步揭示SBA-15-CD對(duì)U(VI)的作用機(jī)制；(4)通過(guò)吸附—解吸實(shí)驗(yàn)考察其可再生利用性能。1.5.3技術(shù)路線圖1.2技術(shù)路線圖

15圖2.1SBA-15-CD（SBA-15-2CD）的合成路線為了更好地比較兩種不同β-環(huán)糊精接枝量的改性材料SBA-15-CD和SBA-15-2CD對(duì)U(VI)的吸附效果，吸附劑投加量均取為0.10g/L，在溫度為30℃、溶液初始pH為5的條件下，考察吸附時(shí)間為3~240min時(shí)SBA-15-CD和SBA-15-2CD吸附50mL5mg/L鈾溶液的結(jié)果如下：0306090120150180210240270300404244464850q/(mg/g)t/minSBA-15-CDSBA-15-2CD圖2.2不同吸附時(shí)間下SBA-15-CD和SBA-15-2CD的吸附性能由圖2.2可知，兩種材料SBA-15-CD和SBA-15-2CD在吸附前5min內(nèi)對(duì)U(VI)的吸附量急劇增加，這是因?yàn)槲絼└男院蟊缺砻娣e增大且表面含有大量的結(jié)合位點(diǎn)供U(VI)結(jié)合；之后SBA-15-CD和SBA-15-2CD吸附量增幅逐漸變緩，且SBA-15-CD的單位吸附容量高于SBA-15-2CD，因?yàn)棣?環(huán)糊精大分子占據(jù)了原有介孔二氧化硅的孔道，增加了U(VI)進(jìn)入深孔的擴(kuò)散阻力，接枝量越大阻力越大。


本文編號(hào)：2911704