鈾礦資源的開采與冶煉、核設(shè)施的運(yùn)行與核事故的發(fā)生、伴生放射性核素資源的利用以及核科學(xué)實(shí)驗(yàn)都產(chǎn)生含放射性核素污染的廢水。鈾的危害兼具放射性毒性和作為重金屬的化學(xué)毒性兩個(gè)方面。目前我國是世界核電發(fā)展最快的國家,也是稀土開發(fā)大國,鈾礦和稀土礦產(chǎn)生的含放射性核素廢水量與日劇增。因此,不管是從能源的綠色可持續(xù)發(fā)展考慮,抑或是從人類健康和環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā),將環(huán)境中的鈾進(jìn)行快速去除是人類面臨的一個(gè)迫在眉睫的問題。本論文以含鈾放射性核素廢水為研究對(duì)象,通過合成仿生羥基磷灰石、復(fù)合羥基磷灰石和氧化石墨烯來制備新型環(huán)境功能材料。兩種吸附劑的合成均通過簡便的一步水熱法合成得到,仿生羥基磷灰石以生物大分子聚天冬氨酸為模板,合成得到的羥基磷灰石具有伴有納米棒的分級(jí)中空微球特殊形貌;GO/HAP復(fù)合物通過無模板一步水熱法合成,大量的HAP顆粒均勻地生長在GO納米片的表面上。通過優(yōu)化合成工藝條件,進(jìn)一步提高材料的吸附容量與吸附速率以及環(huán)境相容性。仿生羥基磷灰石微球的吸附容量為199 mg/g,去除率高達(dá)99.5%（濃度為40 mg/L的鈾溶液50 mL,投加量為0.01 g）;GO/HAP復(fù)合物的吸附容量為373... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 含鈾廢水來源與危害
    1.2 含鈾廢水處理現(xiàn)狀
    1.3 吸附劑研究進(jìn)展
        1.3.1 碳基材料
        1.3.2 二維過渡金屬碳化物/氮化物(MXene)
        1.3.3 金屬-有機(jī)骨架(MOFs)
        1.3.4 其它吸附材料
    1.4 羥基磷灰石
        1.4.1 羥基磷灰石的制備
        1.4.2 羥基磷灰石的環(huán)境應(yīng)用
            1.4.2.1 重金屬治理
            1.4.2.2 放射性核素治理
            1.4.2.3 仿生制備羥基磷灰石
    1.5 氧化石墨烯
        1.5.1 來源與性質(zhì)
        1.5.2 環(huán)境治理中的應(yīng)用
    1.6 本課題的研究意義與內(nèi)容
        1.6.1 研究意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
        1.6.3 研究技術(shù)路線
第二章 試劑與設(shè)備
    2.1 主要試劑與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)所用主要試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 物相表征
        2.2.1 X射線粉末衍射分析儀(XRD)
        2.2.2 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.4 多站全自動(dòng)比表面積及孔徑測試系統(tǒng)(BET和 BJH)
        2.2.5 紅外光譜儀(FTIR)
        2.2.6 Zeta電位儀
        2.2.7 X射線光電光譜儀(XPS)
第三章 羥基磷灰石的仿生制備及鈾(Ⅵ)吸附性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 羥基磷灰石的仿生制備
        3.2.2 吸附實(shí)驗(yàn)
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 樣品表征
        3.3.2 pH對(duì)羥基磷灰石空心微球吸附鈾(Ⅵ)的影響
        3.3.3 接觸時(shí)間對(duì)羥基磷灰石空心微球吸附鈾(Ⅵ)的影響
        3.3.4 吸附等溫線研究
        3.3.5 吸附動(dòng)力學(xué)研究
        3.3.6 吸附機(jī)理探究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 GO/HAP復(fù)合物的制備及鈾(Ⅵ)吸附性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 GO/HAP復(fù)合材料的制備
        4.2.2 吸附實(shí)驗(yàn)
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 樣品表征
        4.3.2 pH和接觸時(shí)間的影響
        4.3.3 吸附動(dòng)力學(xué)
        4.3.4 吸附等溫線
        4.3.5 溫度的影響和吸附熱力學(xué)研究
        4.3.6 吸附機(jī)理探究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]One-pot synthesis of arginine modified hydroxyapatite carbon microsphere composites for efficient removal of U（Ⅵ） from aqueous solutions[J]. Dongxu Yang,Xiangxue Wang,Gang Song,Guixia Zhao,Zhe Chen,Shujun Yu,Pengcheng Gu,Hongqing Wang,Xiangke Wang.  Science Bulletin. 2017(23)
[2]羥基磷灰石在環(huán)境治理中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 夏祥華,屈嘯聲,李剛,鐘桃珍.  湖南生態(tài)科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]Nanomaterials and bone regeneration[J]. Tao Gong,Jing Xie,Jinfeng Liao,Tao Zhang,Shiyu Lin,Yunfeng Lin.  Bone Research. 2015(03)
[4]環(huán)境礦物材料吸附重金屬的有機(jī)改性研究[J]. 聶果,王永杰,李軍.  環(huán)境科技. 2015(02)
[5]磷灰石對(duì)溶液中鈾的去除行為研究[J]. 陳迪云,張曉峰.  廣州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[6]任重道遠(yuǎn)——我國核電站放射性廢物處理和處置綜述[J]. 許玲.  國防科技工業(yè). 2011(05)

碩士論文
[1]左旋多巴胺對(duì)羥基磷灰石仿生合成及性能影響的研究[D]. 李小花.廣東工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3699063