以氧化石墨烯（GO）、膨潤土（Bent）為原料,十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）為表面活性劑,利用超聲混合法合成了氧化石墨烯/膨潤土復(fù)合材料（GO/Bent）。通過靜態(tài)吸附試驗,探討了p H、投加量、吸附時間、初始濃度對GO/Bent吸附U（VI）的影響。試驗結(jié)果表明,當(dāng)p H為6、GO/Bent投加量為0.2 g/L、U（VI）的初始濃度為10 mg/L時、吸附效果達到最好;吸附過程符合Langmuir等溫模型和準二級動力學(xué)方程。XRD、SEM、EDS分析表明,GO/Bent合成成功,活性位點豐富,離子交換參與了吸附反應(yīng)。 

【文章來源】：科學(xué)技術(shù)與工程. 2018,18(16)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

pH對GO/Bent吸附鈾的影響Fig.1EffectsofpHonU(VI)adsorptionbyGO/Bent

圖3吸附時間對GO/Bent吸附鈾的影響Fig.3EffectofadsorptiontimeonuraniumadsorptionbyGO/Bent據(jù)，吸附動力減緩，最終達到飽和［6］。因此，將反應(yīng)吸附時間定為2h。為進一步研究GO/Bent吸附U(VI)的動力學(xué)特征，采用準一級動力學(xué)模型、準二級動力學(xué)模型和顆粒內(nèi)擴散模型對GO/Bent吸附U(VI)的過程進行擬合，擬合參數(shù)結(jié)果見表1。由表1知，準二級動力學(xué)方程中的三個濃度參數(shù)Ｒ2均大于準一級動力學(xué)方程，且理論平衡吸附量qe，cal與實際值qe，exp均很接近，表明準二級動力學(xué)方程能更好地描述GO/Bent吸附U(Ⅵ)的過程，說明吸附過程為化學(xué)吸附，U(Ⅵ)主要通過化學(xué)鍵合作用結(jié)合在GO/Bent表面［7］。另外，顆粒內(nèi)擴散模型的擬合曲線未過原點，表明顆粒內(nèi)擴散不是GO/Bent吸附U(Ⅵ)的速率控制步驟，吸附過程是多種吸附機制共同控制的［8］。2.4吸附熱力學(xué)分析在溫度為30℃、pH為6、GO/Bent投加量為0.2g/L、反應(yīng)時間為2h、溶液中U(VI)初始濃度為2～60mg/L的條件下，GO/Bent吸附U(VI)試驗結(jié)果如圖4所示。由圖4可看出，當(dāng)U(Ⅵ)平衡濃度的升高時，GO/Bent的吸附量也漸漸增大，吸附率卻呈下降趨勢。這是由于U(Ⅵ)初始濃度較高時，其濃度梯度(ΔC=C0－Ce)也較大，促進U(Ⅵ)向GO/Bent表面與內(nèi)部擴散，從而吸附量相應(yīng)增大;而吸附率下降是由于單位質(zhì)量的GO/Bent與U(Ⅵ)結(jié)合位點有圖4GO/Bent對鈾的吸附等溫線Fig.4AdsorptionisothermsofuraniumbyGO/Bent限［9］。為此，在處理實?

度為30℃、pH為6、GO/Bent投加量為0.2g/L、反應(yīng)時間為2h、溶液中U(VI)初始濃度為2～60mg/L的條件下，GO/Bent吸附U(VI)試驗結(jié)果如圖4所示。由圖4可看出，當(dāng)U(Ⅵ)平衡濃度的升高時，GO/Bent的吸附量也漸漸增大，吸附率卻呈下降趨勢。這是由于U(Ⅵ)初始濃度較高時，其濃度梯度(ΔC=C0－Ce)也較大，促進U(Ⅵ)向GO/Bent表面與內(nèi)部擴散，從而吸附量相應(yīng)增大;而吸附率下降是由于單位質(zhì)量的GO/Bent與U(Ⅵ)結(jié)合位點有圖4GO/Bent對鈾的吸附等溫線Fig.4AdsorptionisothermsofuraniumbyGO/Bent限［9］。為此，在處理實際含鈾廢水時，GO/Bent更適合處理低濃度含鈾廢水。吸附等溫線通常用來研究吸附劑吸附重金屬的機理。一般采用Langmuir和Freundlich等溫吸附模型來對吸附過程進行擬合，擬合結(jié)果見表2。從表2中可以看出，隨著溫度的升高，GO/Bent對U(VI)吸附量也在增大，說明升高溫度有利于GO/Bent對U(VI)吸附，GO/Bent吸附U(VI)的過程為吸熱反應(yīng)。采用Langmuir和Freundlich吸附等溫模型對吸附數(shù)據(jù)擬合。研究GO/Bent對U(VI)吸附熱力學(xué)機理，同時吸附等溫線也能很好的解釋吸附熱力學(xué)過程。GO/Bent的Langmuir和Freundli-ch吸附等溫擬合如表2所示。GO/Bent的Langmuir吸附等溫方程相關(guān)系數(shù)均大于0.999，明顯高于Freundlich吸附等溫方程的相關(guān)系數(shù)，說明Langmuir吸附等溫方程能更好地擬合GO/Bent吸附鈾的過程，可得知GO/Bent對U(VI)的吸附均是一種均勻的單分子層吸附;Freundlich方?

【參考文獻】：
期刊論文
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