胺基功能化二氧化硅尿醛骨架介孔材料合成與對鈾的吸附研究.pdf

1、在核工業(yè)生產中，從核電站、鈾礦堆浸、鈾礦就地浸出等流程產生的含鈾廢水會對環(huán)境造成污染，進而危害人體健康和對其它生物造成嚴重損害。
　　本文采用了將二氧化硅水溶膠微粒附著于尿醛樹脂并加以固化處理、灼燒去除尿醛骨架的方式制備了介孔二氧化硅材料。再通過采用三種不同的接枝方式，制備了三種不同的胺基功能化介孔二氧化硅吸附材料（APTES、TPDA和 NNSO）。實驗對獲得的三種吸附材料進行了掃描電鏡分析、能譜分析、BET比表面吸附分析、X射

2、線光電子分析、碳13固體核磁共振分析、Zeta表面電位分析。取得材料的結構、表征、化學組成等一系列詳細參數(shù)；數(shù)據(jù)表明，本實驗首先成功制備了比表面積高達683.64m2/g的介孔二氧化硅吸附材料；然后通過化學接枝方式處理介孔二氧化硅吸附材料制備了三種具備不同表面元素含量胺基功能化二氧化硅材料。
　　在研究合成吸附材料對鈾吸附性能的實驗中，采用了紫外-可見分光光度測定法和電感耦合等離子體質譜分析了各個樣品在不同pH條件、不同接觸時間、

3、不同固液比等條件下對含鈾水溶液中鈾的吸附效果，并擬合了Langmuir吸附曲線。實驗證明，所制備的三種材料能在1:2000固液比條件下對初始鈾濃度為3.6 mg/L，溶液pH為3.5-5.5的硫酸鈾酰和對初始鈾濃度為3.6 mg/L，溶液pH為6.5-9.5的碳酸鈾酰中的鈾達到99％以上的吸附去除率；吸附材料在與含鈾水溶液接觸時間為5 min即可達到較高吸附效果；吸附效果受固液比影響較小。通過用實驗數(shù)據(jù)對吸附曲線進行擬合表明，該吸附過程

4、以物理吸附為主；在 pH=5.0左右時，吸附材料的吸附容量達到最大。效果最好的樣品能將硫酸鈾酰溶液中的鈾濃度從初始的3.6 mg/L吸附降低至0.79μg/L，此時鈾去除率為99.98%。本實驗還用制備的吸附材料與D201樹脂、介孔二氧化硅材料進行了對鈾的吸附能力對比；結果表明本實驗制備的三種吸附材料對低濃度的鈾溶液比D201樹脂有更好的去除能力，比介孔二氧化硅材料有更大的吸附容量。另外，吸附材料脫附實驗表明，0.1 mol/L硝酸可以