本文關(guān)鍵詞：介孔碳復(fù)合材料吸附鈾的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：以經(jīng)濟(jì)高效的方式吸附水體中的鈾具有重要的科學(xué)和現(xiàn)實(shí)意義。有序介孔碳具有開放的有序框架結(jié)構(gòu)，比表面積和孔容大等優(yōu)點(diǎn)，在吸附方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。以介孔碳(CMK-3)為基體，制備聚苯胺/介孔碳復(fù)合材料(PANI/CMK-3)、偕胺肟化聚丙烯腈/介孔碳復(fù)合材料(APAN/CMK-3)和聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)-丙烯酰胺/介孔碳復(fù)合材料(P(AMPS-AM)/CMK-3)，擬突破介孔碳吸附容量低、選擇性差和穩(wěn)定性弱等瓶頸。采用FT-IR、SEM和N_2吸附-脫附等技術(shù)手段表征聚合物/介孔碳復(fù)合材料的表面物理化學(xué)性能�？疾炝巳芤簆H值、吸附時(shí)間、鈾濃度和溫度對(duì)復(fù)合材料吸附鈾(VI)性能的影響，探討吸附動(dòng)力學(xué)，等溫線和熱力學(xué)規(guī)律，還研究了聚合物復(fù)合對(duì)介孔碳選擇性吸附性能的影響。 在保持介孔碳有序框架結(jié)構(gòu)的前提下，成功將PANI、APAN和P(AMPS-AM)復(fù)合到CMK-3的內(nèi)外表面，復(fù)合材料的比表面積下降到CMK-3的1/2~1/5，孔容下降0.15~0.8cm~3·g~(-1)，平均孔徑增加0.7~1.5nm。 CMK-3和復(fù)合材料吸附鈾(VI)的結(jié)果表明，聚合物復(fù)合后，，最佳pH值從6.0下降到5.0。吸附劑吸附鈾(VI)的行為均符合準(zhǔn)二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型和Langmuir等溫吸附模型，即表明吸附主要是受化學(xué)作用控制，復(fù)合材料的單分子層飽和吸附容量為238.7mg·g~(-1)(APAN/CMK-3)、193.8mg·g~(-1)(P(AMPS-AM)/CMK-3)、131.8mg·g~(-1)(PANI/CMK-3)。由ΔS＞0，ΔG＜0可知吸附劑對(duì)鈾的吸附是自發(fā)的吸熱過程，升高溫度有利于吸附反應(yīng)進(jìn)行。 當(dāng)Na+、Mg~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)和Sr~(2+)離子共存時(shí)，復(fù)合材料對(duì)鈾(VI)的吸附選擇性顯著增強(qiáng)，其中APAN/CMK-3的選擇性最好，相對(duì)選擇性系數(shù)均大于10。
【關(guān)鍵詞】：有序介孔碳 復(fù)合材料 鈾 吸附
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：O613.71;O647.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 前言8-24
• 1.1 鈾8-12
• 1.1.1 鈾的開發(fā)和利用8
• 1.1.2 鈾資源現(xiàn)狀8-9
• 1.1.3 含鈾廢水的來源9-10
• 1.1.4 含鈾廢水的污染及危害10-11
• 1.1.5 含鈾廢水的處理方法11-12
• 1.2 常見鈾吸附劑12-17
• 1.2.1 粘土礦物12-13
• 1.2.2 天然高分子13-14
• 1.2.3 聚合物14
• 1.2.4 生物質(zhì)14-15
• 1.2.5 復(fù)合吸附材料15-16
• 1.2.6 碳材料16-17
• 1.3 介孔碳17-18
• 1.3.1 介孔碳簡介17
• 1.3.2 介孔碳的用途17
• 1.3.3 介孔碳在吸附方面的應(yīng)用17-18
• 1.4 論文研究的目的及意義18-19
• 1.5 論文的研究內(nèi)容19-20
• 1.5.1 介孔碳復(fù)合吸附材料的制備及表征19
• 1.5.2 介孔碳復(fù)合吸附材料吸附鈾的性能研究19-20
• 參考文獻(xiàn)20-24
• 第二章 聚苯胺/介孔碳復(fù)合材料吸附鈾性能的研究24-40
• 2.1 引言24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分24-27
• 2.2.1 主要試劑與儀器24-25
• 2.2.2 溶液的配制25
• 2.2.3 介孔碳的制備25
• 2.2.4 聚苯胺/介孔碳復(fù)合材料的制備25-26
• 2.2.5 吸附實(shí)驗(yàn)26-27
• 2.3 結(jié)果與討論27-37
• 2.3.1 CMK-3 和 PANI/CMK-3 的 SEM 表征27
• 2.3.2 CMK-3 和 PANI/CMK-3 的 TGA 表征27
• 2.3.3 CMK-3 和 PANI/CMK-3 的 FT-IR 表征27-28
• 2.3.4 CMK-3 和 PANI/CMK-3 的孔結(jié)構(gòu)表征28-29
• 2.3.5 pH 對(duì)介孔碳復(fù)合材料吸附鈾(VI)的影響29-30
• 2.3.6 吸附動(dòng)力學(xué)30-32
• 2.3.7 吸附等溫線32-34
• 2.3.8 吸附熱力學(xué)34-36
• 2.3.9 選擇性吸附36-37
• 2.4 小結(jié)37-39
• 參考文獻(xiàn)39-40
• 第三章 偕胺肟化介孔碳復(fù)合材料吸附鈾性能的研究40-54
• 3.1 引言40
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分40-42
• 3.2.1 主要試劑與儀器40-41
• 3.2.2 溶液的配制41
• 3.2.3 偕胺肟化介孔碳復(fù)合材料的制備41-42
• 3.2.4 吸附實(shí)驗(yàn)42
• 3.3 結(jié)果與討論42-51
• 3.3.1 CMK-3 和 APAN/CMK-3 的 FT-IR 表征42-43
• 3.3.2 CMK-3 和 APAN/CMK-3 的孔結(jié)構(gòu)表征43-44
• 3.3.3 pH 對(duì)介孔碳復(fù)合材料吸附鈾(VI)的影響44-45
• 3.3.4 吸附動(dòng)力學(xué)45-46
• 3.3.5 吸附等溫線46-48
• 3.3.6 吸附熱力學(xué)48-50
• 3.3.7 選擇性吸附50-51
• 3.4. 小結(jié)51-53
• 參考文獻(xiàn)53-54
• 第四章 P(AMPS-AM)/介孔碳復(fù)合材料吸附鈾性能的研究54-68
• 4.1 引言54
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分54-56
• 4.2.1 主要試劑與儀器54-55
• 4.2.2 溶液的配制55
• 4.2.3 P(AMPS-AM)/介孔碳復(fù)合材料的制備55-56
• 4.2.4 吸附實(shí)驗(yàn)56
• 4.3 結(jié)果與討論56-65
• 4.3.1 CMK-3 和 P(AMPS-AM)/CMK-3 的 FT-IR 表征56-57
• 4.3.2 CMK-3 和 P(AMPS-AM)/CMK-3 的孔結(jié)構(gòu)表征57-58
• 4.3.3 pH 對(duì)介孔碳復(fù)合材料吸附鈾(VI)的影響58-59
• 4.3.4 吸附動(dòng)力學(xué)59-60
• 4.3.5 吸附等溫線60-62
• 4.3.6 吸附熱力學(xué)62-64
• 4.3.7 選擇性吸附64-65
• 4.4 小結(jié)65-67
• 參考文獻(xiàn)67-68
• 結(jié)論與展望68-70
• 附錄70-71
• 致謝71

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：263300