鈾作為核燃料循環(huán)過程中的關(guān)鍵核素之一,同時也是一種劇毒的污染物,一旦被排放或者泄露到自然水體中,會給人類和其他生物的生命安全帶來嚴(yán)重的威脅。因此,開發(fā)先進(jìn)技術(shù)和新型材料應(yīng)用于水體中鈾酰離子的去除具有重要的意義。本論文基于含磷配體對鈾酰離子的特異性親和作用,合成出兩種不同的磷酸化復(fù)合材料,采用宏觀批實驗技術(shù)和微觀表征手段系統(tǒng)探討它們在一系列環(huán)境條件下對U（Ⅵ）的去除性能和富集機制。具體研究內(nèi)容和成果包含如下兩個方面:1.通過“水熱法”和“一鍋法”合成植酸（PA）修飾的鈦納米管（TNTs）的復(fù)合材料（PA/TNTs）,并將其用于U（Ⅵ）的吸附。粉末衍射（PXRD）、傅里葉變換紅外（FTIR）、Zeta電勢、熱重分析（TGA）和透射電鏡（TEM）等表征證明該磷酸化復(fù)合材料的成功合成,并且修飾前后TNTs的管狀結(jié)構(gòu)基本保持不變。STEM得到的元素Mapping圖譜展示了含磷組分在鈦納米管上的分布情況。吸附實驗的結(jié)果表明,PA/TNTs復(fù)合材料對U（Ⅵ）展示了優(yōu)良的去除性能。在p H=5.0,T=293 K時,飽和吸附容量為1.16×10-3 mol/g,吸附平衡時間為6 h。并且PA/TNTs... 

【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

1U-C-O-H溶液體系中鈾的Eh-pH圖，溶解的離子活度分別假設(shè)為：U=10-8,-6M，C=10-3M[8]

鈾作為核電站運行的基本和核心元素，含鈾放射性廢物、廢水的產(chǎn)生和處置不可避免的成為人們關(guān)注的焦點。含鈾廢物和廢水主要來源于鈾礦的開采和冶煉、核電站的運行、核燃料的循環(huán)和后處理、核事故以及戰(zhàn)爭中貧鈾武器的使用等過程(圖1.2.2)。一旦它們被排放或泄露到環(huán)境中，在天然水體中以 UO22+及相關(guān)絡(luò)合形態(tài)存在的鈾將表現(xiàn)出高溶解性和高遷移性，并且無法被生物或者微生物所降解，將會經(jīng)由食物鏈循環(huán)在生物體內(nèi)富集，最終威脅到人類和其它生命體的健康和安全。圖 1.2.2 含鈾廢物和廢水的主要來源。Figure 1.2.2 The major sources of Uranium-containing wastes and wastewaters.具體來說，鈾對人體造成的傷害主要來源于其作為重金屬的化學(xué)毒性以及作為放射性核素的放射毒性[9-11]。鈾的化學(xué)毒性主要體現(xiàn)在，一旦它進(jìn)入人體內(nèi)，在體液組織中以可溶性的鈾酰及相關(guān)的絡(luò)合形態(tài)存在，這些溶解的鈾極易和人體內(nèi)的細(xì)胞及生物大分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引起急性或者慢性中毒，甚至對人體組織和器官的功能造成不可逆的損害。鈾的放射毒性源于放射性核素能自發(fā)的釋放原子內(nèi)的能量和粒子

圖 1.3.1 應(yīng)用于放射性廢水的處理手段及流程[18]。Figure 1.3.1 The processes applied for liquid radioactive waste treatment[18].3.1 化學(xué)沉淀法化學(xué)沉淀法是指向含鈾廢水中投放一定量的絮凝劑或沉淀劑，通過鈾與沉淀劑或絮凝劑之間發(fā)生的一系列物理化學(xué)作用產(chǎn)生沉淀或者共沉淀等難溶性化合物達(dá)到富集鈾的目的。并且，這些難溶性化合物能與廢水中的各種雜質(zhì)和懸浮物結(jié)合形成絮狀物，對溶液中的鈾等放射性核素表現(xiàn)出一定的吸附作用[19]。劉國宏等人利用 NH4HCO3作為沉淀劑，使酸性溶液中溶解的鈾以(NH4)2U2O7的形式沉淀出來，且產(chǎn)生的沉淀顆粒較大，易于后續(xù)進(jìn)行沉降過濾[20]。羅明標(biāo)等人利用粉狀和乳液狀的 Mg(OH)2處理鈾礦山酸性工藝廢水，通過中和沉淀和絮凝載帶的協(xié)同作用，能將處理后的含鈾廢水中鈾的濃度降至 0.05 mg/L 以下，pH 值控制在 6 ~ 9 之間，達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)[21]。這種方法操作簡便，成本較低，不僅可以處理低濃度的放射性廢水，對高濃

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：2961101