隨著全世界對(duì)化石燃料短缺和全球變暖的日益關(guān)注,核能作為一種沒(méi)有溫室氣體排放的清潔能源,被視為能源系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵組成部分。然而,隨著對(duì)核電站建設(shè)和核能需求的不斷增加,各種放射性核素如²³⁵U、^152+154Eu、²⁴¹Am和²³⁹Pu被釋放到環(huán)境中,對(duì)環(huán)境保護(hù)和人類健康構(gòu)成致命威脅。因此,尋求高效環(huán)保的方法來(lái)去除廢水中的鈾和銪離子具有深遠(yuǎn)的意義。MnO₂由于表面帶負(fù)電荷和特殊的高比表面積,在有效去除水中的放射性核素、重金屬離子以及染料方面具有優(yōu)勢(shì),從而引起了人們的廣泛關(guān)注。然而,從水溶液中分離這些吸附劑的困難限制了它們?cè)趯?shí)際廢水處理中的潛在應(yīng)用。幸運(yùn)的是,在這種設(shè)計(jì)理念的指導(dǎo)下,這個(gè)難題可以通過(guò)引入能快速分離的四氧化三鐵磁性納米粒子來(lái)解決。本文研究了核殼結(jié)構(gòu)的二氧化錳磁性納米復(fù)合材料Fe₃O₄@C@MnO₂對(duì)水中鈾和銪離子的去除作用,并探討了不同批處理參數(shù)對(duì)吸附劑性能及吸附機(jī)理的影響,具體研究方法和結(jié)論如下:首先通... 

【文章來(lái)源】：南華大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Fe3O4@C@MnO2吸附鈾和銪的基本技術(shù)路線

南華大學(xué)碩士學(xué)位論文16圖2.1Fe3O4@C@MnO2的合成及其在U(VI)和Eu(III)水溶液中良好的去除性能2.2.3材料的表征通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、X射線衍射（XRD）、傅立葉變換紅外光譜（FT-IR）和X射線光電子能譜（XPS）等技術(shù)對(duì)制備的樣品Fe3O4@C@MnO2和Fe3O4@C進(jìn)行表征。使用SEM和TEM觀察了材料的形貌和微觀結(jié)構(gòu)；BET測(cè)定了特殊的比表面積和孔徑；用TGA研究熱穩(wěn)定性；用XRD探索晶體結(jié)構(gòu)；將FT-IR對(duì)官能團(tuán)進(jìn)行了檢測(cè)；通過(guò)Zeta電位儀，研究了材料吸附U(VI)和Eu(III)前后的表面電荷；VSM用對(duì)所得樣品的磁性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)；XPS獲得了有關(guān)反應(yīng)機(jī)理的更準(zhǔn)確信息。2.2.4批吸附實(shí)驗(yàn)采用批量法研究了不同實(shí)驗(yàn)條件下Eu(III)/U(VI)在Fe3O4@C@MnO2上的吸附行為。將吸附劑懸浮液、背景電解質(zhì)溶液、Eu(III)/U(VI)原液和一定量的水混合，得到不同的預(yù)期濃度。通過(guò)加入HNO3或NaOH對(duì)混合懸浮液的pH值進(jìn)行調(diào)整。在恒溫?fù)u床中放置24h后，將固體從水溶液中分離出來(lái)（離心分離條件為：8000r/min離心25min）并取上清液。

南華大學(xué)碩士學(xué)位論文20圖2.3Fe3O4@C和Fe3O4@C@MnO2的紅外光譜（a）；XRD圖譜（b）；振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)圖（c）；N2吸附-解吸等溫線（d）圖2.4Fe3O4@C@MnO2的孔徑分布熱重可以用來(lái)評(píng)價(jià)材料的含量和熱穩(wěn)定性。在Fe3O4@C@MnO2和Fe3O4@C（圖2.5）的TGA曲線中。質(zhì)量損失（~2%）與Fe3O4@C在T＜240°C下附著在樣品表面的吸收溶劑的蒸發(fā)是一致的。此外，在240~350°C范圍內(nèi)，約16%的失重與雜質(zhì)的分解有關(guān)。最終，樣品的質(zhì)量在350-600°C（~5%）范圍內(nèi)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]聚苯胺改性Mxene復(fù)合材料對(duì)U（VI）的高效富集及機(jī)理研究[J]. 顧鵬程,宋爽,張塞,韋犇犇,文濤,王祥科.  化學(xué)學(xué)報(bào). 2018(09)
[2]In-situ reduction synthesis of manganese dioxide@polypyrrole core/shell nanomaterial for highly efficient enrichment of U（Ⅵ） and Eu（Ⅲ）[J]. Wen Yao,Yihan Wu,Hongwei Pang,Xiangxue Wang,Shujun Yu,Xiangke Wang.  Science China（Chemistry）. 2018(07)
[3]One-pot synthesis of graphene oxide and Ni-Al layered double hydroxides nanocomposites for the efficient removal of U（VI） from wastewater[J]. Shujun Yu,Jian Wang,Shuang Song,Kunyu Sun,Jun Li,Xiangxue Wang,Zhongshan Chen,Xiangke Wang.  Science China（Chemistry）. 2017(03)
[4]Application of graphene oxides and graphene oxide-based nanomaterials in radionuclide removal from aqueous solutions[J]. Xiangxue Wang,Shujun Yu,Jie Jin,Hongqing Wang,Njud S.Alharbi,Ahmed Alsaedi,Tasawar Hayat,Xiangke Wang.  Science Bulletin. 2016(20)



本文編號(hào)：3031469