改性石墨相氮化碳吸附U(Ⅵ)的性能與機理研究
發(fā)布時間:2020-12-23 22:54
在鈾礦開采及鈾的生產應用中產生的大量含鈾廢水對水體、土壤等環(huán)境造成放射性污染,對環(huán)境和人類健康造成嚴重影響。吸附法作為一種簡單、高效、價廉的方法成為當今研究的熱點。本課題以三聚氰胺為原料,通過酸刻蝕及氧化處理技術和原位聚合法制備了兩種功能化材料,探討兩種材料對U(Ⅵ)的吸附性能與吸附機理,獲得的研究結果如下:(1)采用酸刻蝕及氧化處理技術制備了氧化石墨相氮化碳(OCN)材料,探究了OCN對水中U(Ⅵ)的吸附-解吸性能?疾炝巳芤簆H,溫度,OCN投加量,反應時間,U(Ⅵ)初始濃度等影響因素對OCN吸附U(Ⅵ)的影響,并探討了吸附機制。結果表明:OCN對U(Ⅵ)有良好的吸附效果,在pH=5、30℃、U(Ⅵ)的初始濃度為10 mg/L,OCN的投加量為200 mg/L時,OCN對U(Ⅵ)吸附率達98.9%,比未改性的石墨相氮化碳(g-C3N4)吸附U(Ⅵ)的性能提高了約42%,吸附反應在10 min即到達吸附平衡,30℃理論最大吸附量為278mg/g。pH是影響OCN吸附U(Ⅵ)的重要影響因素,溫度等因素對U(Ⅵ)的吸附影響較小。擬二級動力學方程...
【文章來源】:南華大學湖南省
【文章頁數】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
g-C3N4的兩種不同結構:(a)結構單元為三嗪的g-C3N4,(b)結構單元為3-s-三嗪的g-C3N4
圖 1.1 g-C3N4的兩種不同結構:(a) 結構單元為三嗪的 g-C3N4,(b) 結構單元為 3-s-三嗪的 g1.3.2 石墨相氮化碳的合成g-C3N4晶體一般來自于實驗合成,在自然界中不存在天然的石墨相氮化碳。常用的墨相氮化碳的前驅體有三聚氰胺、硫脲、氰胺、尿素、二氰二胺等。制備 g-C3N4常用有:熱聚合法,電化學沉積法,溶劑熱法,固相反應法等。其中熱聚合法由于其操作簡漸成為 g-C3N4研究中最常用的合成方法。
圖 1.3 聚苯胺結構式4.2 聚苯胺的合成聚苯胺的合成一般有電化學法,化學氧化聚合法,乳液聚合法等[67]。1)電化學法電化學法是在含有苯胺的電解質溶液中,選用合適的電化學條件,使其在陽極發(fā)生氧化反應,生成黏附于電極表面的聚苯胺粉末或薄膜。電化學合成聚苯胺反應條件易于控制調節(jié) pH 值與電極電位來控制合成聚苯胺的氧化程度,且獲得的聚苯胺純度很高。缺點是的聚苯胺產量較低。2)化學氧化聚合法化學氧化法分為氧化聚合法與乳液聚合法兩種;瘜W氧化聚合法是在酸性介質條件下利化劑(催化劑)使苯胺氧化聚合,這種方法是當前使用最廣的方法,同時它能大規(guī)模量
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚苯胺改性Mxene復合材料對U(VI)的高效富集及機理研究[J]. 顧鵬程,宋爽,張塞,韋犇犇,文濤,王祥科. 化學學報. 2018(09)
[2]U(Ⅵ)在偕胺肟基功能化介孔二氧化硅上的吸附[J]. 李博林,朱璐,王路生,孫亞樓,楊柳,陳愫文. 核化學與放射化學. 2018(03)
[3]聚多巴胺包覆磁性納米材料吸附去除模擬廢水中的鉛離子[J]. 馬玉榮,周陸躍. 環(huán)境化學. 2018(04)
[4]多孔納米片狀石墨相氮化碳的制備及其可見光催化[J]. 侯建華,蔡瑞,沈明,蔣坤. 無機化學學報. 2018(03)
[5]聚苯胺包覆酸處理螺旋碳纖維材料的制備和電化學性能[J]. 史泰龍,唐國霞,趙晨曦,黃新林,劉秀昀,孫益欣,朱亞波. 材料研究學報. 2018(01)
[6]微生物法處理低濃度含鈾廢水研究[J]. 張露,劉峙嶸. 環(huán)境工程. 2017(12)
[7]我國膜分離技術的發(fā)展現狀[J]. 張云飛,田蒙奎,許奎. 現代化工. 2017(04)
[8]Microbial reduction of uranium(Ⅵ) by Bacillus sp.dwc-2:A macroscopic and spectroscopic study[J]. Xiaolong Li,Congcong Ding,Jiali Liao,Liang Du,Qun Sun,Jijun Yang,Yuanyou Yang,Dong Zhang,Jun Tang,Ning Liu. Journal of Environmental Sciences. 2017(03)
[9]NiS2助劑修飾g-C3N4光催化劑的簡易合成及光催化制氫性能增強研究(英文)[J]. 陳峰,楊慧,王雪飛,余火根. 催化學報. 2017(02)
[10]載錳氮化碳催化臭氧法降解水中草酸研究[J]. 楊玉飛,黃遠星,姚吉,穆巖. 水資源與水工程學報. 2017(01)
博士論文
[1]納米材料對水體中放射性核素的去除及機理研究[D]. 王祥學.中國科學技術大學 2017
碩士論文
[1]啤酒酵母與黑曲霉對鈾的吸附機理研究[D]. 王曉彧.蘭州大學 2017
[2]納米Fe3O4/黑曲霉磁性微球的制備及其對U(Ⅵ)的吸附性能[D]. 熊芬.南華大學 2017
[3]某鈾加工企業(yè)個人劑量監(jiān)控及防護效果分析[D]. 王艷平.南華大學 2017
[4]玉米秸稈酶解殘渣中木素的分離、改性及對Cu2+的吸附性能研究[D]. 劉鵬.華南理工大學 2017
[5]多氨基含氮配體改性介孔二氧化硅對鈾的吸附性能研究[D]. 張宗波.南華大學 2016
[6]氧化石墨烯/二氧化硅復合材料的制備及其對鈾(Ⅵ)的吸附性能研究[D]. 王亮.南華大學 2016
[7]氧化石墨烯基復合材料吸附鈾(Ⅵ)的性能與機理試驗研究[D]. 史冬峰.南華大學 2016
[8]杯芳烴磷酸酯衍生物的合成及其對U(Ⅵ)的萃取性能研究[D]. 莫輝艷.南華大學 2014
本文編號:2934482
【文章來源】:南華大學湖南省
【文章頁數】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
g-C3N4的兩種不同結構:(a)結構單元為三嗪的g-C3N4,(b)結構單元為3-s-三嗪的g-C3N4
圖 1.1 g-C3N4的兩種不同結構:(a) 結構單元為三嗪的 g-C3N4,(b) 結構單元為 3-s-三嗪的 g1.3.2 石墨相氮化碳的合成g-C3N4晶體一般來自于實驗合成,在自然界中不存在天然的石墨相氮化碳。常用的墨相氮化碳的前驅體有三聚氰胺、硫脲、氰胺、尿素、二氰二胺等。制備 g-C3N4常用有:熱聚合法,電化學沉積法,溶劑熱法,固相反應法等。其中熱聚合法由于其操作簡漸成為 g-C3N4研究中最常用的合成方法。
圖 1.3 聚苯胺結構式4.2 聚苯胺的合成聚苯胺的合成一般有電化學法,化學氧化聚合法,乳液聚合法等[67]。1)電化學法電化學法是在含有苯胺的電解質溶液中,選用合適的電化學條件,使其在陽極發(fā)生氧化反應,生成黏附于電極表面的聚苯胺粉末或薄膜。電化學合成聚苯胺反應條件易于控制調節(jié) pH 值與電極電位來控制合成聚苯胺的氧化程度,且獲得的聚苯胺純度很高。缺點是的聚苯胺產量較低。2)化學氧化聚合法化學氧化法分為氧化聚合法與乳液聚合法兩種;瘜W氧化聚合法是在酸性介質條件下利化劑(催化劑)使苯胺氧化聚合,這種方法是當前使用最廣的方法,同時它能大規(guī)模量
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚苯胺改性Mxene復合材料對U(VI)的高效富集及機理研究[J]. 顧鵬程,宋爽,張塞,韋犇犇,文濤,王祥科. 化學學報. 2018(09)
[2]U(Ⅵ)在偕胺肟基功能化介孔二氧化硅上的吸附[J]. 李博林,朱璐,王路生,孫亞樓,楊柳,陳愫文. 核化學與放射化學. 2018(03)
[3]聚多巴胺包覆磁性納米材料吸附去除模擬廢水中的鉛離子[J]. 馬玉榮,周陸躍. 環(huán)境化學. 2018(04)
[4]多孔納米片狀石墨相氮化碳的制備及其可見光催化[J]. 侯建華,蔡瑞,沈明,蔣坤. 無機化學學報. 2018(03)
[5]聚苯胺包覆酸處理螺旋碳纖維材料的制備和電化學性能[J]. 史泰龍,唐國霞,趙晨曦,黃新林,劉秀昀,孫益欣,朱亞波. 材料研究學報. 2018(01)
[6]微生物法處理低濃度含鈾廢水研究[J]. 張露,劉峙嶸. 環(huán)境工程. 2017(12)
[7]我國膜分離技術的發(fā)展現狀[J]. 張云飛,田蒙奎,許奎. 現代化工. 2017(04)
[8]Microbial reduction of uranium(Ⅵ) by Bacillus sp.dwc-2:A macroscopic and spectroscopic study[J]. Xiaolong Li,Congcong Ding,Jiali Liao,Liang Du,Qun Sun,Jijun Yang,Yuanyou Yang,Dong Zhang,Jun Tang,Ning Liu. Journal of Environmental Sciences. 2017(03)
[9]NiS2助劑修飾g-C3N4光催化劑的簡易合成及光催化制氫性能增強研究(英文)[J]. 陳峰,楊慧,王雪飛,余火根. 催化學報. 2017(02)
[10]載錳氮化碳催化臭氧法降解水中草酸研究[J]. 楊玉飛,黃遠星,姚吉,穆巖. 水資源與水工程學報. 2017(01)
博士論文
[1]納米材料對水體中放射性核素的去除及機理研究[D]. 王祥學.中國科學技術大學 2017
碩士論文
[1]啤酒酵母與黑曲霉對鈾的吸附機理研究[D]. 王曉彧.蘭州大學 2017
[2]納米Fe3O4/黑曲霉磁性微球的制備及其對U(Ⅵ)的吸附性能[D]. 熊芬.南華大學 2017
[3]某鈾加工企業(yè)個人劑量監(jiān)控及防護效果分析[D]. 王艷平.南華大學 2017
[4]玉米秸稈酶解殘渣中木素的分離、改性及對Cu2+的吸附性能研究[D]. 劉鵬.華南理工大學 2017
[5]多氨基含氮配體改性介孔二氧化硅對鈾的吸附性能研究[D]. 張宗波.南華大學 2016
[6]氧化石墨烯/二氧化硅復合材料的制備及其對鈾(Ⅵ)的吸附性能研究[D]. 王亮.南華大學 2016
[7]氧化石墨烯基復合材料吸附鈾(Ⅵ)的性能與機理試驗研究[D]. 史冬峰.南華大學 2016
[8]杯芳烴磷酸酯衍生物的合成及其對U(Ⅵ)的萃取性能研究[D]. 莫輝艷.南華大學 2014
本文編號:2934482
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