【摘要】：由于氧化石墨烯(GO)具有豐富的含氧官能團(tuán),且易和其它材料反應(yīng)形成復(fù)合材料,是一種理想的吸附材料。本文以為以過氧化法制備的GO來制備磁性氧化石墨烯(MGO-1和MGO-2)、磁性氧化石墨烯-EDTA復(fù)合納米材料(MEGO)及磁性氧化石墨烯-殼聚糖復(fù)合納米材料(MCGO)。系統(tǒng)研究了溶液pH值、離子強(qiáng)度、鈾(Ⅵ)的初始濃度、吸附時間以及吸附溫度對吸附效果的影響,繼而得到最佳吸附條件。進(jìn)一步的探討了吸附等溫線、吸附動力學(xué)和吸附熱力學(xué)的規(guī)律,并研究了吸附劑對吸附鈾的脫附率和循環(huán)利用率。以過氧化法制備GO,再賦予磁性,制備出具有磁性材料MGO-1和MGO-2并應(yīng)用于對水溶液中鈾(Ⅵ)的吸附。SEM、FT-IT和XRD分析結(jié)果表明,Fe_3O_4成功的負(fù)載在MGO-1和MGO-2上。吸附數(shù)據(jù)采用Langmuir、Freundlich以及Temkin等溫式擬合,結(jié)果表明,Langmuir等溫式擬合優(yōu)于其它兩種模型,在298 K時最大吸附容量分別為173.09 mg/g和224.93 mg/g。較之準(zhǔn)一級動力學(xué)模型和內(nèi)擴(kuò)散模型,準(zhǔn)二級動力學(xué)模型能更好的擬合吸附過程,表明吸附過程為反應(yīng)控制。熱力學(xué)結(jié)果表明,吸附為吸熱自發(fā)過程。吸附飽和的MGO-1和MGO-2可用0.1 mol/L HNO3溶液進(jìn)行解吸。經(jīng)過6次的吸附-脫附之后MGO-1和MGO-2吸附率仍有69.3%和71.76%。以GO-2和EDTA-2Na為原料,EDC和NHS為活化劑,制備MEGO并應(yīng)用于對水溶液中UO22+的吸附。SEM和FT-IT表明EDTA和Fe_3O_4成功的負(fù)載在MEGO上,XRD分析結(jié)果表明Fe_3O_4大小為納米級。吸附等溫線符合Langmuir模型,在298 K時最大吸附容量為237.84 mg/g。吸附動力學(xué)符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型,且吸附過程為反應(yīng)控制。熱力學(xué)結(jié)果表明,吸附為吸熱自發(fā)過程。吸附飽和的MEGO可用0.1 mol/L HNO3溶液進(jìn)行解吸。經(jīng)過6次的吸附-脫附之后MEGO吸附率仍有76.28%。以GO-2和殼聚糖為原料,以EDC和NHS為活化劑,超聲法制備MCGO并應(yīng)用于對水溶液中鈾(Ⅵ)的吸附。SEM和FT-IT結(jié)果表明GO和殼聚糖發(fā)生了酰胺反應(yīng)。XRD分析結(jié)果表明,MCGO成功的制備出,且Fe_3O_4大小為納米級,飽和磁強(qiáng)度表明MCGO易于磁分離。吸附數(shù)據(jù)采用Langmuir、Freundlich以及Temkin等溫式擬合,結(jié)果表明,Langmuir模型最符合,在298 K時最大吸附容量為244.41 mg/g。吸附動力學(xué)最符合準(zhǔn)二級動力學(xué),結(jié)果表明吸附過程為反應(yīng)控制。熱力學(xué)結(jié)果表明,吸附為吸熱自發(fā)過程。吸附飽和的MCGO可用0.1 mol/L HNO3溶液進(jìn)行解吸。經(jīng)過6次的吸附-脫附之后MCGO吸附率為74.43%,略小于MEGO。
[Abstract]:Graphene oxide (GO) is an ideal adsorption material because it has abundant oxygen functional groups and is easy to react with other materials to form composite materials. In this paper, GO prepared by peroxidation method was used to prepare magnetic graphene oxide (MGO-1 and MGO-2), magnetic graphene oxide EDTA composite nano-material (MEGO) and magnetic graphene oxide-chitosan composite nano-material (MCGO). The effects of solution pH, ionic strength, initial concentration of uranium (鈪，

本文編號：2358686