二維過(guò)渡金屬碳化物對(duì)Eu(Ⅲ)和Re(Ⅶ)吸附行為研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-02 12:22
近年來(lái)核能利用的快速發(fā)展使得放射性核廢物的產(chǎn)生量顯著增加,如何安全妥善地處理好這些核廢物,使之不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康造成嚴(yán)重威脅,是影響核能可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。而開發(fā)功能性納米材料用于高效快速地去除水體中的放射性核素已成為放射性污染防治和環(huán)境修復(fù)的有效手段。二維過(guò)渡金屬碳化物(MXene)是一種新型的層狀納米材料,MXene材料因表現(xiàn)出較大的比表面積、豐富的活性位點(diǎn)、較高的離子交換容量、可控的層間距以及良好的親水性等優(yōu)點(diǎn),有望在處理放射性廢水中的放射性核素方面發(fā)揮作用。本文選取了MXene材料中的Ti3C2Tx和Ti2CTx,制備了堿化的Ti3C2Tx(Na-Ti3C2Tx)和Ti2CTx/聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)的復(fù)合材料,用于水溶液中的Eu(Ⅲ)和Re(Ⅶ)的去除行為研究,這些研究結(jié)果可...
【文章來(lái)源】:南華大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
CNTs對(duì)Eu(III)和243Am(III)的相互作用[52]
南華大學(xué)碩士學(xué)位論文效果[56-60]。中科院石偉群課題組制備了氧化石墨烯和殼聚糖的復(fù)合物用于 U(VI)的吸附[56],制備了氧化石墨烯和聚乙烯亞胺的復(fù)合材料用于對(duì)U(VI)和Re(VII) 的共去除[57]。2017 年,王祥科課題組制備了新型磷酸化氧化石墨烯(GO)-殼聚糖(CS)復(fù)合物(GO-CS-P)用于去除 U(VI)。該吸附劑在 15 分鐘內(nèi)能夠?qū)⑺芤褐?U(VI)的濃度降低到痕量水平。GO-CS-P 對(duì) U(VI)的最大吸附容量高于 GO,GO-CS 和一系列其他吸附劑。此外,GO-CS-P 還表現(xiàn)出對(duì) U(VI)的高選擇性;诮馕鼘(shí)驗(yàn)和光譜(FTIR,XAS 和 XPS)分析的結(jié)果,U(VI)的高效去除主要受內(nèi)球表面絡(luò)合控制,表面還原的貢獻(xiàn)較小。以上這些特點(diǎn)使得 GO-CS-P 復(fù)合材料可用作凈化含鈾廢水的潛在吸附劑(圖 1.2 所示)[58]。
?淶南嗷プ饔枚暈廴疚鏤?降撓跋焯峁┝誦碌募?鈁60](圖1.3 所示)。圖 1.3 氧化石墨烯(GO)和凹凸棒石(APT)的相互作用對(duì)鈾的影響[60]Fig 1.3 The impact of interaction between APT and GO on the adsorption of U(VI)[60]1.4.3 介孔材料介孔材料是指孔徑大小在 2~50nm 之間的多孔材料[61-63]。介孔材料有均一的孔徑且可以根據(jù)需要調(diào)控孔徑的大小,高的孔容,大比表面積,有良好的水熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。因此介孔材料已被廣泛地應(yīng)用到放射性廢水的治理中。2014 年中科院石偉群課題組報(bào)告了使用膦酸鹽-氨基雙功能化介孔二氧化硅(PAMS)增強(qiáng) Th(IV)吸附的研究。PAMS 吸附劑具有有序的介孔結(jié)構(gòu),均勻的孔徑和大的表面積,通過(guò)使用常用試劑進(jìn)行簡(jiǎn)單的一步共縮合方法制備。在 Th(IV)吸附過(guò)程中,氨基通過(guò)其親水性起到“接觸配體”的作用,從而增強(qiáng)材料與水合金屬離子的相容性,而膦酸鹽基團(tuán)則只要起到絡(luò)合配位的作用(圖 1.4 所示)[64]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]堿化插層二維過(guò)渡金屬碳化物的制備及其對(duì)鈾酰離子的電化學(xué)檢測(cè)[J]. 樊懋,王琳,裴承新,石偉群. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2019(01)
[2]金屬有機(jī)骨架材料在放射性核素去除中的研究[J]. 王祥學(xué),于淑君,王祥科. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]層狀雙金屬氧化物材料對(duì)放射性核素的去除研究[J]. 王祥學(xué),龐宏偉,吳憶涵,于淑君,宋剛,馬宵穎,許佩瑤. 中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2019(01)
[4]聚苯胺@碳納米纖維復(fù)合材料對(duì)放射性核素鈾的高效去除[J]. 王蘇菲,于淑君,吳憶涵,龐宏偉,陳中山,王祥學(xué). 中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2019(01)
[5]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)
[6]人工納米材料吸附放射性核素的機(jī)理研究[J]. 杜毅,王建,王宏青,夏良樹,王祥科. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(10)
[7]納米材料在放射性廢水處理中的吸附應(yīng)用[J]. 張曉媛,顧平,張光輝. 環(huán)境化學(xué). 2016(10)
[8]Reductive immobilization of Re(VⅡ) by graphene modified nanoscale zero-valent iron particles using a plasma technique[J]. Jie Li,Changlun Chen,Rui Zhang,Xiangke Wang. Science China(Chemistry). 2016(01)
[9]Electrolytic reduction of Re(Ⅶ) using a flow type electrolysis cell and its possibility of radiopharmaceuticals application[J]. 張曉霞,趙羽佳,韋悅周. Nuclear Science and Techniques. 2015(01)
[10]國(guó)務(wù)院印發(fā)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(20142020年)》的通知[J]. 中國(guó)核工業(yè). 2014(11)
博士論文
[1]氧化石墨烯及其功能化改性材料富集水中重金屬離子機(jī)理研究[D]. 王慧.湖南大學(xué) 2016
[2]奧奈達(dá)希瓦氏菌鈾(Ⅵ)還原能力的增強(qiáng)機(jī)制及應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 劉金香.南華大學(xué) 2015
[3]功能化有序介孔有機(jī)硅材料的設(shè)計(jì)合成、形貌控制及催化應(yīng)用研究[D]. 石教藝.蘭州大學(xué) 2011
[4]改進(jìn)EISA方法合成硅鋁及鐵氧化物介孔材料研究[D]. 萬(wàn)麗娟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[5]新型介孔材料的設(shè)計(jì)合成及其功能研究[D]. 唐嘉偉.復(fù)旦大學(xué) 2008
[6]酰亞胺類萃取劑的合成、表征及萃取性能研究[D]. 劉峙嶸.中國(guó)原子能科學(xué)研究院 2004
碩士論文
[1]金屬有機(jī)骨架材料UiO-66及其羧酸衍生物對(duì)Th(Ⅳ)和Eu(Ⅲ)的吸附行為研究[D]. 張男.北京化工大學(xué) 2017
[2]MOF材料負(fù)載酶及其催化性能研究[D]. 梁宇欣.北京化工大學(xué) 2016
[3]分級(jí)結(jié)構(gòu)勃姆石復(fù)合材料制備與吸附性能研究[D]. 任海深.重慶理工大學(xué) 2015
[4]MIL-101系列材料的合成及性能研究[D]. 張春梅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]香根草和菖蒲對(duì)鈾脅迫的耐性與富集特性研究[D]. 趙聰.南華大學(xué) 2014
[6]應(yīng)用水滑石實(shí)時(shí)合成分離固化模擬核素銪釷[D]. 查才存.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[7]椰殼活性炭官能化及吸附鎘應(yīng)用研究[D]. 蘭遠(yuǎn)明.湖南大學(xué) 2012
[8]多種吸附材料對(duì)重金屬與碘離子的吸附性能研究[D]. 萬(wàn)麗娟.太原理工大學(xué) 2012
[9]我國(guó)可再生能源開發(fā)利用的法律制度研究[D]. 張婷.山西財(cái)經(jīng)大學(xué) 2011
[10]碳納米管薄膜電容特性及其在水處理中的應(yīng)用[D]. 高陽(yáng).華東師范大學(xué) 2008
本文編號(hào):3471976
【文章來(lái)源】:南華大學(xué)湖南省
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
CNTs對(duì)Eu(III)和243Am(III)的相互作用[52]
南華大學(xué)碩士學(xué)位論文效果[56-60]。中科院石偉群課題組制備了氧化石墨烯和殼聚糖的復(fù)合物用于 U(VI)的吸附[56],制備了氧化石墨烯和聚乙烯亞胺的復(fù)合材料用于對(duì)U(VI)和Re(VII) 的共去除[57]。2017 年,王祥科課題組制備了新型磷酸化氧化石墨烯(GO)-殼聚糖(CS)復(fù)合物(GO-CS-P)用于去除 U(VI)。該吸附劑在 15 分鐘內(nèi)能夠?qū)⑺芤褐?U(VI)的濃度降低到痕量水平。GO-CS-P 對(duì) U(VI)的最大吸附容量高于 GO,GO-CS 和一系列其他吸附劑。此外,GO-CS-P 還表現(xiàn)出對(duì) U(VI)的高選擇性;诮馕鼘(shí)驗(yàn)和光譜(FTIR,XAS 和 XPS)分析的結(jié)果,U(VI)的高效去除主要受內(nèi)球表面絡(luò)合控制,表面還原的貢獻(xiàn)較小。以上這些特點(diǎn)使得 GO-CS-P 復(fù)合材料可用作凈化含鈾廢水的潛在吸附劑(圖 1.2 所示)[58]。
?淶南嗷プ饔枚暈廴疚鏤?降撓跋焯峁┝誦碌募?鈁60](圖1.3 所示)。圖 1.3 氧化石墨烯(GO)和凹凸棒石(APT)的相互作用對(duì)鈾的影響[60]Fig 1.3 The impact of interaction between APT and GO on the adsorption of U(VI)[60]1.4.3 介孔材料介孔材料是指孔徑大小在 2~50nm 之間的多孔材料[61-63]。介孔材料有均一的孔徑且可以根據(jù)需要調(diào)控孔徑的大小,高的孔容,大比表面積,有良好的水熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。因此介孔材料已被廣泛地應(yīng)用到放射性廢水的治理中。2014 年中科院石偉群課題組報(bào)告了使用膦酸鹽-氨基雙功能化介孔二氧化硅(PAMS)增強(qiáng) Th(IV)吸附的研究。PAMS 吸附劑具有有序的介孔結(jié)構(gòu),均勻的孔徑和大的表面積,通過(guò)使用常用試劑進(jìn)行簡(jiǎn)單的一步共縮合方法制備。在 Th(IV)吸附過(guò)程中,氨基通過(guò)其親水性起到“接觸配體”的作用,從而增強(qiáng)材料與水合金屬離子的相容性,而膦酸鹽基團(tuán)則只要起到絡(luò)合配位的作用(圖 1.4 所示)[64]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]堿化插層二維過(guò)渡金屬碳化物的制備及其對(duì)鈾酰離子的電化學(xué)檢測(cè)[J]. 樊懋,王琳,裴承新,石偉群. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2019(01)
[2]金屬有機(jī)骨架材料在放射性核素去除中的研究[J]. 王祥學(xué),于淑君,王祥科. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]層狀雙金屬氧化物材料對(duì)放射性核素的去除研究[J]. 王祥學(xué),龐宏偉,吳憶涵,于淑君,宋剛,馬宵穎,許佩瑤. 中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2019(01)
[4]聚苯胺@碳納米纖維復(fù)合材料對(duì)放射性核素鈾的高效去除[J]. 王蘇菲,于淑君,吳憶涵,龐宏偉,陳中山,王祥學(xué). 中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2019(01)
[5]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)
[6]人工納米材料吸附放射性核素的機(jī)理研究[J]. 杜毅,王建,王宏青,夏良樹,王祥科. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(10)
[7]納米材料在放射性廢水處理中的吸附應(yīng)用[J]. 張曉媛,顧平,張光輝. 環(huán)境化學(xué). 2016(10)
[8]Reductive immobilization of Re(VⅡ) by graphene modified nanoscale zero-valent iron particles using a plasma technique[J]. Jie Li,Changlun Chen,Rui Zhang,Xiangke Wang. Science China(Chemistry). 2016(01)
[9]Electrolytic reduction of Re(Ⅶ) using a flow type electrolysis cell and its possibility of radiopharmaceuticals application[J]. 張曉霞,趙羽佳,韋悅周. Nuclear Science and Techniques. 2015(01)
[10]國(guó)務(wù)院印發(fā)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(20142020年)》的通知[J]. 中國(guó)核工業(yè). 2014(11)
博士論文
[1]氧化石墨烯及其功能化改性材料富集水中重金屬離子機(jī)理研究[D]. 王慧.湖南大學(xué) 2016
[2]奧奈達(dá)希瓦氏菌鈾(Ⅵ)還原能力的增強(qiáng)機(jī)制及應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 劉金香.南華大學(xué) 2015
[3]功能化有序介孔有機(jī)硅材料的設(shè)計(jì)合成、形貌控制及催化應(yīng)用研究[D]. 石教藝.蘭州大學(xué) 2011
[4]改進(jìn)EISA方法合成硅鋁及鐵氧化物介孔材料研究[D]. 萬(wàn)麗娟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[5]新型介孔材料的設(shè)計(jì)合成及其功能研究[D]. 唐嘉偉.復(fù)旦大學(xué) 2008
[6]酰亞胺類萃取劑的合成、表征及萃取性能研究[D]. 劉峙嶸.中國(guó)原子能科學(xué)研究院 2004
碩士論文
[1]金屬有機(jī)骨架材料UiO-66及其羧酸衍生物對(duì)Th(Ⅳ)和Eu(Ⅲ)的吸附行為研究[D]. 張男.北京化工大學(xué) 2017
[2]MOF材料負(fù)載酶及其催化性能研究[D]. 梁宇欣.北京化工大學(xué) 2016
[3]分級(jí)結(jié)構(gòu)勃姆石復(fù)合材料制備與吸附性能研究[D]. 任海深.重慶理工大學(xué) 2015
[4]MIL-101系列材料的合成及性能研究[D]. 張春梅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]香根草和菖蒲對(duì)鈾脅迫的耐性與富集特性研究[D]. 趙聰.南華大學(xué) 2014
[6]應(yīng)用水滑石實(shí)時(shí)合成分離固化模擬核素銪釷[D]. 查才存.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[7]椰殼活性炭官能化及吸附鎘應(yīng)用研究[D]. 蘭遠(yuǎn)明.湖南大學(xué) 2012
[8]多種吸附材料對(duì)重金屬與碘離子的吸附性能研究[D]. 萬(wàn)麗娟.太原理工大學(xué) 2012
[9]我國(guó)可再生能源開發(fā)利用的法律制度研究[D]. 張婷.山西財(cái)經(jīng)大學(xué) 2011
[10]碳納米管薄膜電容特性及其在水處理中的應(yīng)用[D]. 高陽(yáng).華東師范大學(xué) 2008
本文編號(hào):3471976
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