天然粘土改性材料對(duì)放射性核素鈾(VI)的吸附行為研究.pdf

1、本文選用膨潤(rùn)土、蒙脫土、埃洛石等國(guó)內(nèi)儲(chǔ)量豐富的粘土,通過(guò)物理和化學(xué)方法對(duì)上述粘土進(jìn)行改性,利用紅外光譜、X射線(xiàn)衍射、掃描電鏡、電位滴定儀等分析測(cè)試手段對(duì)改性后的材料進(jìn)行詳盡結(jié)構(gòu)和表面特性表征,并通過(guò)靜態(tài)批試法研究了上述材料對(duì)放射性核素鈾(VI)在吸附行為,探討了吸附時(shí)間、吸附劑濃度、pH、離子強(qiáng)度、外加電解質(zhì)離子、腐殖酸等因素對(duì)吸附性能的影響,同時(shí)研究了這三種改性材料對(duì)U(VI)的吸附等溫線(xiàn)及吸附熱力學(xué)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
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2、pH及離子強(qiáng)度對(duì) U(VI)在酸改性的膨潤(rùn)土上的吸附影響嚴(yán)重;在 pH<6.5時(shí),U(VI)的吸附率會(huì)隨著 pH的增大而增大,而當(dāng) pH>6.5時(shí),U(VI)的吸附率隨 pH增大而降低。腐殖酸在較低的 pH的條件下能夠提高 U(VI)的吸附率主要是 U(VI)在膨潤(rùn)土-腐殖酸材料的表面形成絡(luò)合物,在高 pH的條件下抑制其吸附效果主要是在溶液中形成了自由的 U(VI)-腐殖酸絡(luò)合物。通過(guò)研究溫度分別為298K、318K和338K的吸附等溫

3、線(xiàn)和運(yùn)用 Langmuir和 Freundlich模型對(duì)吸附數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,并計(jì)算相關(guān)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)(?H0、?S0和?G0),最終表明 U(VI)在膨潤(rùn)土上的吸附是一個(gè)吸熱、自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程。
　　(2)首次采用低溫等離子技術(shù),對(duì)磁性蒙脫石進(jìn)行表面改性,將β-環(huán)糊精嫁接到其表面,成功地合成了β-環(huán)糊精/磁性蒙托石復(fù)合材料,并將該材料應(yīng)用到吸附放射性核素 U(VI),同時(shí)重點(diǎn)考察了在不同的陰離子存在的條件下對(duì) U(VI)的吸附行為的影響

4、。通過(guò)研究溫度分別為298K、318K和333K的吸附等溫線(xiàn)和運(yùn)用 Langmuir和 Freundlich模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,并計(jì)算相關(guān)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)(?H0、?S0和?G0),最終表明 U(VI)在磁性蒙脫土與β-環(huán)糊精復(fù)合材料上吸附也是一個(gè)吸熱、自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程。
　　(3)首次采用化學(xué)法將氧化石墨烯結(jié)合到埃洛石納米管上,合成新的HNTs/GO復(fù)合材料,并研究其對(duì) U(VI)的吸附行為。結(jié)果表明 pH值對(duì) U(VI)在該復(fù)合材料