【摘要】：磷酸鹽是土壤及巖石中的重要組成部分,對(duì)重金屬及放射性核素有良好的吸附性能,有望在放射性廢物的處置中得到應(yīng)用。本文中選擇三種難溶磷酸鹽：焦磷酸鋯(ZrP2O7)、磷酸氧鋯(Zr2O(PO4)2)和磷酸焦磷酸釷(Th4(PO4)4P2O7)作為吸附劑,研究其對(duì)U(Ⅵ)、Th(Ⅳ)和Eu(Ⅲ)的吸附性能并探討吸附機(jī)理。 首先采用SEM、XRD和FT-IR對(duì)磷酸鹽進(jìn)行詳細(xì)的表征,采用質(zhì)量滴定法測(cè)定了三種磷酸鹽的零電荷點(diǎn),然后采用靜態(tài)法研究了三種磷酸鹽對(duì)U(Ⅵ). Th(Ⅳ)和Eu(Ⅲ)的吸附性能,考察了接觸時(shí)間、pH值、吸附劑濃度、離子強(qiáng)度和不同電解質(zhì)離子等因素對(duì)磷酸鹽吸附U(Ⅵ)、Th(Ⅳ)和Eu(Ⅲ)的影響。 在第四章中比較了ZrP2O7和Zr2O(PO4)2對(duì)U(VI)的吸附性能及簡(jiǎn)單有機(jī)物對(duì)吸附的影響,結(jié)果表明pH強(qiáng)烈影響U(VI)在磷酸鹽上吸附,隨著pH升高,吸附百分?jǐn)?shù)增大；ZrP2O7,Zr2O(PO4)2兩種磷酸鹽具有各自不同的吸附突躍范圍,ZrP2O7具有較低的pH吸附突躍范圍,這可能與兩者有不同的磷鋯比有關(guān),磷酸根基團(tuán)的增多,氧原子數(shù)增多,吸附作用力增強(qiáng)；簡(jiǎn)單有機(jī)酸、FA和離子強(qiáng)度對(duì)吸附影響不大。 U(Ⅵ)在ZrP2O7和Th(Ⅳ)在Zr2O(PO4)2上的吸附行為在第五、第六章進(jìn)行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)吸附動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程；pH強(qiáng)烈影響吸附量,吸附不受離子強(qiáng)度影響,可以推測(cè)吸附以表面配位形式結(jié)合；吸附過程是吸熱、自發(fā)過程,溫度升高對(duì)吸附有利；硫酸根、磷酸根和檸檬酸根對(duì)吸附有不同程度的影響,磷酸根能增加吸附,硫酸根則降低吸附,檸檬酸根能大大降低U(VI)和Th(Ⅳ)在吸附劑上的吸附；FA的存在能增加U(VI)和Th(Ⅳ)的吸附。 在第七章中比較了U(VI)和Th(Ⅳ)在復(fù)雜磷酸鹽Th4(PO4)4P2O7上的吸附差異,U(VI)和Th(Ⅳ)在復(fù)雜磷酸鹽Th4(PO4)4P2O7上吸附同樣受pH值影響,兩者的吸附突躍范圍不同,Th(Ⅳ)的吸附量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于U(VI)的吸附量；FA能增加U(VI)和Th(Ⅳ)在Th4(PO4)4P2O7上的吸附；電解質(zhì)種類不同對(duì)U(VI)和Th(Ⅳ)在Th4(PO4)4P2O7上的吸附影響不同,這可能與U(VI)和Th(Ⅳ)的水溶液性質(zhì)不同有關(guān)。 Eu(Ⅲ)在Th4(PO4)4P2O7上吸附及解吸行為在第八章中進(jìn)行了討論。Eu(Ⅲ)在Th4(PO4)4P2O7上吸附受pH影響,檸檬酸根存在使得吸附突躍范圍向高pH方向移動(dòng)；硫酸根和磷酸根存在下都能增加]Eu(Ⅲ)在Th4(PO4)4P2O7上的吸附,且硫酸根和磷酸根在吸附劑表面均有吸附；硫酸根和磷酸根介質(zhì)中加入檸檬酸根對(duì)Eu(Ⅲ)的吸附有截然相反的影響,硫酸根介質(zhì)中增加Eu(Ⅲ)的吸附量,而磷酸根介質(zhì)中則降低Eu(Ⅲ)的吸附量；FA存在會(huì)增加Eu(Ⅲ)在Th4(PO4)4P2O7上吸附,FA在吸附劑上的吸附量隨著水相FA濃度的增大而增大。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：X591

【參考文獻(xiàn)】

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6 王冬林;錢麗娟;張茂林;許君政;吳王鎖;;Eu(Ⅲ)和Am(Ⅲ)在Th_4(PO_4)_4P_2O_7上的吸附行為[J];核化學(xué)與放射化學(xué);2008年03期

7 趙振國;趙子建;顧惕人;;自溶液中的吸附——Ⅻ.活性炭自水中吸附芳香化合物的熱力學(xué)研究[J];化學(xué)學(xué)報(bào);1985年09期

8 ;Liquid-solid adsorption from binary component mixture[J];Chinese Journal of Chemistry;1993年05期

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本文編號(hào)：2801001