改性蒙脫土對鈾(Ⅵ)的吸附研究.pdf

1、快速高效分離廢水中鈾對人類生存環(huán)境與資源回收利用都具有重要意義，開發(fā)適用于地下水體中鈾分離新材料是解決這一問題的關鍵。本文以分離鈾-碳酸/鈣-鈾碳酸絡合物為目標，以蒙脫土（MT）為基質，設計與制備了羥基鋁柱撐蒙脫土（OH-Al-MT）和有機蒙脫土（CTAB-MT），在此基礎上采用硼氫化鈉液相還原法制備納米零價鐵柱撐有機蒙脫土（nZVI-CTAB-MT）材料。研究了三種新型分離材料吸附鈾酰的動力學、熱力學、等溫線，討論了吸附機理。

2、　　以羥基鋁為柱化劑，制備了OH-Al-MT吸附材料。FT-IR的結果表明，OH-Al插層進入MT層間，增強了MT的疏水性。SEM的結果表明，OH-Al插層進入MT層間，增加了MT表面的粗糙度。XRD的結果表明，OH-Al使MT的層間距由1.491nm增大到1.522nm。在中性水溶液中，總碳酸鹽類物質和可溶性鈣的增加會減弱OH-Al-MT對鈾(VI)的吸附性能，腐殖酸的存在會抑制吸附劑對鈾(VI)的吸附。OH-Al-MT吸附鈾(VI)

3、的過程均較符合準二級動力學，受化學作用控制的；OH-Al-MT對鈾(VI)的吸附過程較符合Freundlich吸附等溫模型，為表面非均勻吸附。OH-Al-MT和Na-MT對鈾(VI)的吸附是自發(fā)過程。
　　以CTAB為柱化劑，制備了CTAB-MT吸附材料，F(xiàn)T-IR、SEM、XRD的結果表明，MT層間引入CTAB后，MT層間距由1.491nm增大到1.905nm，提高了MT的分散性能。在中性水溶液中，總碳酸鹽類物質、可溶性鈣和腐殖

4、酸抑制了CTAB-MT對鈾(VI)的吸附性能。CTAB-MT吸附鈾(VI)的過程較符合受化學作用控制的準二級動力學。Langmuir和Freundlich吸附等溫模型均能較好的描述CTAB-MT對鈾(VI)的吸附過程吸附含有單層吸附和表面非均勻吸附。CTAB-MT對鈾(VI)的吸附是自發(fā)過程，CTAB-MT優(yōu)于OH-Al-MT。
　　以CTAB-MT為支撐材料，采用硼氫化鈉液相還原法制備出nZVI-CTAB-MT。FT-IR的結果

5、表明，nZVI成功插層進入CTAB-MT中；SEM的結果表明，nZVI呈球形分散在CTAB-MT上；XRD的結果表明，nZVI柱撐進CTAB-MT。中性水溶液中，總碳酸鹽類物質、可溶性鈣和腐殖酸會減弱nZVI和nZVI-CTAB-MT對鈾(VI)的吸附性能。nZVI和nZVI-CTAB-MT吸附鈾(VI)的過程均較符合準二級動力學，受化學作用控制的。Langmuir和Freundlich吸附等溫均能較好的描述nZVI-CTAB-MT對鈾

6、(VI)的吸附過程，nZVI-CTAB-MT對鈾(VI)的吸附含有單層吸附和表面非均勻吸附。nZVI-CTAB-MT對鈾(VI)的吸附是自發(fā)過程。
　　在鈾初始濃度為50mg·L-1、離子強度為0.01mol·L-1 NaClO4、總碳酸濃度為4.0mmol·L-1、鈣離子濃度為1.0mmol·L-1、pH=7、T=298.15K時OH-Al-MT、CTAB-MT、nZVI和nZVI-CTAB-MT對鈾(VI)的最大吸附容量分別約