發(fā)布時間：2021-02-12 21:46

　　隨著全世界對化石燃料短缺和全球變暖的日益關(guān)注,核能作為一種沒有溫室氣體排放的清潔能源,被視為能源系統(tǒng)的一個關(guān)鍵組成部分。然而,隨著對核電站建設(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,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在實際廢水處理中的潛在應(yīng)用。幸運(yùn)的是,在這種設(shè)計理念的指導(dǎo)下,這個難題可以通過引入能快速分離的四氧化三鐵磁性納米粒子來解決。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... 

【文章來源】：南華大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：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對官能團(tuán)進(jìn)行了檢測；通過Zeta電位儀，研究了材料吸附U(VI)和Eu(III)前后的表面電荷；VSM用對所得樣品的磁性能進(jìn)行了評價；XPS獲得了有關(guān)反應(yīng)機(jī)理的更準(zhǔn)確信息。2.2.4批吸附實驗采用批量法研究了不同實驗條件下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。通過加入HNO3或NaOH對混合懸浮液的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（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）；振動樣品磁強(qiáng)計圖（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評價材料的含量和熱穩(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. 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)
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本文編號：3031469