水滑石獨特的層狀結構由層板與層間陰離子撐柱構成,可以通過改變層間陰離子制作不同陰離子插層的材料,也可以改變層板的金屬陽離子組成和比例制作一些特異的類水滑石材料。將一些類水滑石進行高溫煅燒并破壞它的結構,還能夠得到它的復合氧化物（即尖晶石）,因此有作為吸附劑或催化劑的潛力。在本研究中,首先用水熱合成法合成鎂鋁水滑石,然后用巰基官能團將其陰離子撐柱進行替換,得到一種對水溶液中鈾離子高效吸附的吸附劑。在第二個實驗中,采用過渡金屬區(qū)的鈷、錳元素作為原料,使用適量的強氧化劑將部分二價錳離子氧化成三價錳離子,并用絡合溶液固定不穩(wěn)定的三價錳離子,接著采用水熱法合成類水滑石,再在一定溫度下進行煅燒破壞其結構,生成具有催化還原能力的復合氧化物（尖晶石）。將產品作為催化劑并加入還原劑硫脲催化還原廢水中的鈾離子,使溶液中的六價鈾離子(UO₂²⁺)還原為沉淀的四價鈾離子（UO₂）,從而達到處理廢水中的鈾離子目的。本課題探索了水滑石及其復合氧化物處理廢水中的鈾離子。本論文包括以下幾個方面:1.對水滑石、類水滑石及其復合氧化物進行基本講解,簡述它們... 

【文章來源】：南華大學湖南省

【文章頁數】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Mg/Al-LDO-SH的合成步驟Fig.2.1SynthesisprocessofMg/Al-LDO-SH

21圖2.3吸附鈾離子前后的FT-IR圖譜Fig.2.3FT-IRspectraofMg/Al-LDHs(a),Mg/Al-LDO(b),Mg/Al-LDO-SH(c)andMg/Al-LDO-SH-U(d)SEM表征采用相同放大倍數的SEM研究了Mg/Al-LDHs，Mg/Al-LDO，Mg/Al-LDO-SH和吸附鈾離子后的Mg/Al-LDO-SH-U的微觀結構。圖2.4（a）顯示Mg/Al-LDHs的寬度為幾百納米，長度為幾微米。產品晶型是明顯的棒狀結構，晶體表面光滑，晶體形狀相對完整。圖2.4（b）顯示在煅燒Mg/Al-LDHs后，Mg/Al-LDO寬度比煅燒前的Mg/Al-LDHs窄,晶體彎曲并且有裂紋。但晶體表面依舊光滑，產品晶體仍舊完好，無明顯損壞。圖2.4（c）顯示當巰基加入到Mg/Al-LDO中時，Mg/Al-LDO-SH經歷了二次高壓結晶。雖然Mg/Al-LDO-SH仍然是表面光滑的棒狀結構，但晶體已經有很多斷裂。圖2.4（d）表明Mg/Al-LDO-SH-U吸附鈾離子后，棒狀結構沒有明顯變化，但是吸附材料吸附鈾溶液后，表面富含大量鈾離子，光滑變成了粗糙表面，同時，Mg/Al-LDO-SH-U的寬度也比Mg/Al-LDO-SH寬了些�；谶@些表征數據，我們證實Mg/Al-LDO-SH成功吸附了鈾離子。

22圖2.4吸附鈾離子前后的SEM圖譜Fig2.4SEMmicrographsofMg/Al-LDHs(a),Mg/Al-LDO(b),Mg/Al-LDO-SH(c)andMg/Al-LDO-SH-U(d)XRD表征Mg/Al-LDHs（a），Mg/Al-LDO（b），Mg/Al-LDO-SH（c）和Mg/Al-LDO-SH-U（d）的XRD如圖2.5所示。該圖形的特征衍射峰的基線比較穩(wěn)定，峰的寬度窄，而峰尖尖銳，沒有明顯的雜質峰。因此我們推測出所制備產品具有高純度，完整結構和單晶相。在圖2.5（a）中，我們觀察到Mg/Al-LDHs的標記峰是由圖中其六個特征峰（（003），（006），（012），（015），（018），（110））組成[92]。對比圖2.5（b）和圖2.5（c），數據顯示它們有三個共同的特征峰（（111），（200），（220））。結果表明Mg/Al-LDHs加入巰基后，Mg/Al-LDO-SH沒有改變其原有結構，同時SEM圖像也可以證明加入巰基后材料的結構沒有明顯的變化。圖2.5（d）中有兩個特征衍射峰（（131），（220））。將特征峰（131）與鈾標準卡（JCPDS：78-0664）進行比較，我們發(fā)現特征峰（131）是鈾的特征峰。由于材料的表面是富含大量鈾元素并且吸附劑的外表面覆蓋有厚厚的鈾離子層，因此特征峰（（111），（200），（220））靈敏度減小了。


本文編號：3103335