本文關(guān)鍵詞：多氨基含氮配體改性介孔二氧化硅對鈾的吸附性能研究　出處：《南華大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近些年來,隨著全球經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,各行各業(yè)對電力的需求越來越多,化石能源無法滿足不斷增長的電力需求,世界各國紛紛將目光投向了核能。但高速發(fā)展的核電在緩解人類對能源需求的同時,也帶來日益嚴(yán)重的環(huán)境問題。其中鈾資源開采和利用過程中產(chǎn)生的大量含鈾廢水若不經(jīng)處理直接排放,將會對生態(tài)環(huán)境和人類健康帶來嚴(yán)重?fù)p害,因此鈾廢水中鈾的分離富集,一直是核能利用研究領(lǐng)域中的重要課題。表面修飾改性的功能化介孔材料在含鈾廢水處理中的應(yīng)用近些年來一直為眾多研究者高度關(guān)注,大量研究已表明,介孔氧化硅表面修飾基團(tuán)對于改善介孔硅對鈾的吸附性能有重大作用�；谀壳把芯康拇蠖鄶�(shù)功能化介孔硅材料引進(jìn)的改性基團(tuán)中往往只有單個作用位點與鈾作用,本課題擬探索在介孔硅材料中修飾含有多個作用位點的功能基,以進(jìn)一步提高介孔材料的吸附性能。主要研究工作有以下幾個方面:1.利用溶膠凝膠法制備介孔氧化硅MCM-41,通過傅里葉紅外光譜、N2吸附-脫附、X射線粉末衍射、掃描電子顯微鏡等方法對合成的介孔氧化硅材料進(jìn)行表征分析,表明合成的介孔氧化硅粒徑約200~300nm,顆粒分散度好,孔徑均勻,孔道有序,比表面積達(dá)1052cm2/g。利用后嫁接法用四乙烯五胺修飾介孔氧化硅,制得多氨基含氮配體改性的新型鈾吸附劑MCM-TEPA。2.采用靜態(tài)吸附法研究了多氨基含氮配體改性的介孔二氧化硅MCM-TEPA在水溶液中鈾的吸附行為,探討了溶液pH、吸附時間、吸附劑用量、溶液初始濃度等因素對吸附性能的影響。結(jié)果表明,溶液pH對吸附性能有顯著影響,在pH為5.2時吸附率最高;在鈾初始濃度為120mg/的溶液中,加入吸附劑4.5mg,40分鐘吸附可達(dá)平衡,吸附率達(dá)到99%,最大吸附容量為454mg/g。對MCM-TEPA吸附鈾的過程進(jìn)行動力學(xué)和熱力學(xué)研究,發(fā)現(xiàn)吸附符合擬二級動力學(xué)模型。3.利用3-氨基丙基三甲氧基硅烷修飾介孔氧化硅,制備了單氨基改性的MCM-NH2吸附劑,將MCM-NH2和MCM-TEPA進(jìn)行鈾吸附對比實驗,結(jié)果表明,MCM-NH2吸附飽和時間約60分鐘,最大吸附量為156mg/g�？梢奙CM-TEPA對鈾的吸附效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于MCM-NH2。表明多氨基含氮配體改性的MCM-TEPA中的多個氨基作用位點與鈾酰離子發(fā)生多重配位,加強(qiáng)了與鈾酰離子的配位作用,對鈾的吸附速率快,縮短了吸附平衡時間,提高了吸附量,增強(qiáng)了吸附性能。
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O647.33;TL941.1

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