偕胺肟及三乙烯四胺修飾氧化石墨烯/殼聚糖對U(Ⅵ)的吸附研究
發(fā)布時間:2022-12-04 04:18
核能開發(fā)與應用過程會產(chǎn)生大量具有化學毒性和低放射性的含鈾廢水,會對生態(tài)環(huán)境和人體構(gòu)成潛在威脅。為了保護環(huán)境安全和人體健康,有必要對含鈾廢水進行處理。吸附法因具有二次污染小,去除效率高和便于回收等優(yōu)點被廣泛應用于含鈾廢水處理。吸附法的關(guān)鍵是研制高效穩(wěn)定的吸附劑。在眾多復合吸附劑中,氧化石墨烯/殼聚糖(GO/CS)是一種性能優(yōu)異的吸附劑。為了進一步提高GO/CS對鈾的吸附性能,本研究在此基礎(chǔ)上分別進行了偕胺肟基和三乙烯四胺改性,合成了聚偕胺肟/氧化石墨烯/殼聚糖(PAO/GO/CS)和三乙烯四胺/氧化石墨烯/殼聚糖(T/GO/CS)復合材料,并考察了不同環(huán)境條件下材料對鈾的吸附性能。分別如下:1.本研究以GO為基底,通過交聯(lián)法復合CS得到GO/CS,最終通過原位聚合法及還原法制得新型PAO/GO/CS復合材料。通過X射線衍射儀(XRD)、傅里葉紅外光譜儀(FTIR)、X射線光電子能譜分析儀(XPS)、熱重分析儀(TGA)、掃描電鏡(SEM)等手段對PAO/GO/CS進行表征。通過對U(VI)吸附實驗,探究溶液初始pH值、反應時間、U(VI)初始濃度、溫度、共存離子等因素對PAO/GO/CS...
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 含鈾廢水處理概述
1.1.1 含鈾廢水的來源及危害
1.1.2 含鈾廢水的特點及處理方法
1.1.3 除鈾吸附劑的種類及特點
1.2 氧化石墨烯基吸附劑
1.2.1 氧化石墨烯簡介
1.2.2 氧化石墨烯的制備
1.2.3 氧化石墨烯基吸附劑的種類及特點
1.3 氧化石墨烯基吸附劑對含鈾廢水處理研究現(xiàn)狀
1.4 氧化石墨烯/殼聚糖復合材料對含鈾廢水處理研究現(xiàn)狀
1.5 研究目的與意義
1.6 研究內(nèi)容
第2章 實驗材料及方法
2.1 實驗原材料和實驗儀器
2.2 材料表征方法
2.3 吸附實驗
2.3.1 單因素吸附實驗
2.3.2 共存重金屬離子吸附實驗
2.3.3 吸附-解吸實驗
2.4 理論分析模型
2.4.1 吸附動力學模型
2.4.2 吸附等溫線模型
2.4.3 吸附熱力學模型
第3章 PAO/GO/CS復合材料吸附U(Ⅵ)
3.1 材料制備
3.1.1 氧化石墨烯(GO)的制備:
3.1.2 氧化石墨烯-殼聚糖(GO/CS)的制備
3.1.3 聚偕胺肟-氧化石墨烯-殼聚糖(PAO/GO/CS)的制備
3.2 PAO/GO/CS復合材料的表征
3.2.1 傅里葉變換紅外光譜分析(FTIR)
3.2.2 X射線能譜分析(XPS)
3.2.3 X射線衍射分析(XRD)
3.2.4 熱重分析(TGA)
3.2.5 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
3.3 PAO/GO/CS復合材料對U(Ⅵ)的吸附性能和機理研究
3.3.1 pH對吸附的影響
3.3.2 反應時間的影響及吸附動力學分析
3.3.3 U(Ⅵ)濃度的影響及吸附等溫線分析
3.3.4 溫度的影響及熱力學分析
3.3.5 吸附前后的XPS表征分析
3.3.6 共存離子的影響
3.3.7 吸附-解吸性能
3.4 本章小結(jié)
第4章 T/GO/CS復合材料吸附U(Ⅵ)
4.1 T/GO/CS復合材料的制備
4.2 T/GO/CS復合材料的表征分析
4.3 T/GO/CS對 U(Ⅵ)的吸附性能研究
4.3.1 T/GO/CS投加量的影響
4.3.2 pH對吸附的影響
4.3.3 時間的影響及吸附動力學分析
4.3.4 U(Ⅵ)濃度的影響及吸附等溫線分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與建議
5.1 結(jié)論
5.2 建議
參考文獻
附錄
附錄A 鈾標準溶液的配制及測定方法
附錄B 鈾標準曲線
作者攻讀學位期間的科研成果和參與科研項目
已發(fā)論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]磁性介孔TiO2/氧化石墨烯復合材料的制備及其對U(Ⅵ)的吸附[J]. 畢玉璽,凌輝,唐振平,謝嚴興. 復合材料學報. 2019(09)
[2]吸附沉淀法處理含鈾廢水試驗研究與應用[J]. 路艷,邊宇博,汪兆金. 核科學與工程. 2018(05)
[3]三價鐵降低石灰乳處理后鈾水冶廢水中鈾濃度的研究及應用[J]. 賀洪濤,王海倉,樊銘. 鈾礦冶. 2016(04)
[4]Ozonated graphene oxides as high efficient sorbents for Sr(Ⅱ) and U(Ⅵ) removal from aqueous solutions[J]. Xia Liu,Xiangxue Wang,Jiaxing Li,Xiangke Wang. Science China(Chemistry). 2016(07)
[5]殼聚糖/氧化石墨烯復合材料吸附U(Ⅵ)的特性與機理[J]. 李仕友,史冬峰,唐振平,謝水波,劉迎九,凌輝. 環(huán)境科學學報. 2017(04)
[6]磁性三乙烯四胺氧化石墨烯對Cu2+的吸附行為[J]. 陳芳妮,孫曉君,魏金枝,劉獻斌,胡琴. 化工學報. 2016(05)
[7]高分子鈾吸附材料的研究進展[J]. 朱寧波,趙曉,趙達慧. 高分子通報. 2015(09)
[8]氧化石墨烯/殼聚糖復合材料的制備及吸附研究進展[J]. 馬自偉,葛華才. 材料導報. 2014(S1)
[9]某鈾礦床廢水處理工藝改進及其效果[J]. 黃吉茂. 鈾礦冶. 2013(04)
[10]氧化石墨烯表面新型磁性四溴雙酚A印跡復合材料的制備及吸附性能[J]. 饒維,蔡蓉,陳星,劉玉楠,陳紅軍,張朝暉,聶利華. 高等學校化學學報. 2013(06)
碩士論文
[1]磁性介孔TiO2/氧化石墨烯復合材料的制備及其對U(Ⅵ)的吸附性能研究[D]. 畢玉璽.南華大學 2019
[2]某鈾礦山廢水處理工藝改進[D]. 王歷.南昌大學 2013
本文編號:3707588
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 含鈾廢水處理概述
1.1.1 含鈾廢水的來源及危害
1.1.2 含鈾廢水的特點及處理方法
1.1.3 除鈾吸附劑的種類及特點
1.2 氧化石墨烯基吸附劑
1.2.1 氧化石墨烯簡介
1.2.2 氧化石墨烯的制備
1.2.3 氧化石墨烯基吸附劑的種類及特點
1.3 氧化石墨烯基吸附劑對含鈾廢水處理研究現(xiàn)狀
1.4 氧化石墨烯/殼聚糖復合材料對含鈾廢水處理研究現(xiàn)狀
1.5 研究目的與意義
1.6 研究內(nèi)容
第2章 實驗材料及方法
2.1 實驗原材料和實驗儀器
2.2 材料表征方法
2.3 吸附實驗
2.3.1 單因素吸附實驗
2.3.2 共存重金屬離子吸附實驗
2.3.3 吸附-解吸實驗
2.4 理論分析模型
2.4.1 吸附動力學模型
2.4.2 吸附等溫線模型
2.4.3 吸附熱力學模型
第3章 PAO/GO/CS復合材料吸附U(Ⅵ)
3.1 材料制備
3.1.1 氧化石墨烯(GO)的制備:
3.1.2 氧化石墨烯-殼聚糖(GO/CS)的制備
3.1.3 聚偕胺肟-氧化石墨烯-殼聚糖(PAO/GO/CS)的制備
3.2 PAO/GO/CS復合材料的表征
3.2.1 傅里葉變換紅外光譜分析(FTIR)
3.2.2 X射線能譜分析(XPS)
3.2.3 X射線衍射分析(XRD)
3.2.4 熱重分析(TGA)
3.2.5 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
3.3 PAO/GO/CS復合材料對U(Ⅵ)的吸附性能和機理研究
3.3.1 pH對吸附的影響
3.3.2 反應時間的影響及吸附動力學分析
3.3.3 U(Ⅵ)濃度的影響及吸附等溫線分析
3.3.4 溫度的影響及熱力學分析
3.3.5 吸附前后的XPS表征分析
3.3.6 共存離子的影響
3.3.7 吸附-解吸性能
3.4 本章小結(jié)
第4章 T/GO/CS復合材料吸附U(Ⅵ)
4.1 T/GO/CS復合材料的制備
4.2 T/GO/CS復合材料的表征分析
4.3 T/GO/CS對 U(Ⅵ)的吸附性能研究
4.3.1 T/GO/CS投加量的影響
4.3.2 pH對吸附的影響
4.3.3 時間的影響及吸附動力學分析
4.3.4 U(Ⅵ)濃度的影響及吸附等溫線分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與建議
5.1 結(jié)論
5.2 建議
參考文獻
附錄
附錄A 鈾標準溶液的配制及測定方法
附錄B 鈾標準曲線
作者攻讀學位期間的科研成果和參與科研項目
已發(fā)論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]磁性介孔TiO2/氧化石墨烯復合材料的制備及其對U(Ⅵ)的吸附[J]. 畢玉璽,凌輝,唐振平,謝嚴興. 復合材料學報. 2019(09)
[2]吸附沉淀法處理含鈾廢水試驗研究與應用[J]. 路艷,邊宇博,汪兆金. 核科學與工程. 2018(05)
[3]三價鐵降低石灰乳處理后鈾水冶廢水中鈾濃度的研究及應用[J]. 賀洪濤,王海倉,樊銘. 鈾礦冶. 2016(04)
[4]Ozonated graphene oxides as high efficient sorbents for Sr(Ⅱ) and U(Ⅵ) removal from aqueous solutions[J]. Xia Liu,Xiangxue Wang,Jiaxing Li,Xiangke Wang. Science China(Chemistry). 2016(07)
[5]殼聚糖/氧化石墨烯復合材料吸附U(Ⅵ)的特性與機理[J]. 李仕友,史冬峰,唐振平,謝水波,劉迎九,凌輝. 環(huán)境科學學報. 2017(04)
[6]磁性三乙烯四胺氧化石墨烯對Cu2+的吸附行為[J]. 陳芳妮,孫曉君,魏金枝,劉獻斌,胡琴. 化工學報. 2016(05)
[7]高分子鈾吸附材料的研究進展[J]. 朱寧波,趙曉,趙達慧. 高分子通報. 2015(09)
[8]氧化石墨烯/殼聚糖復合材料的制備及吸附研究進展[J]. 馬自偉,葛華才. 材料導報. 2014(S1)
[9]某鈾礦床廢水處理工藝改進及其效果[J]. 黃吉茂. 鈾礦冶. 2013(04)
[10]氧化石墨烯表面新型磁性四溴雙酚A印跡復合材料的制備及吸附性能[J]. 饒維,蔡蓉,陳星,劉玉楠,陳紅軍,張朝暉,聶利華. 高等學校化學學報. 2013(06)
碩士論文
[1]磁性介孔TiO2/氧化石墨烯復合材料的制備及其對U(Ⅵ)的吸附性能研究[D]. 畢玉璽.南華大學 2019
[2]某鈾礦山廢水處理工藝改進[D]. 王歷.南昌大學 2013
本文編號:3707588
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