隨著核能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,人類對鈾的需求量越來越大。由于現(xiàn)有鈾礦資源儲存量有限,因此對水體中的鈾進(jìn)行富集和回收對核能產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展具有重要意義。吸附法是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的鈾提取工藝,快速高效的吸附劑是吸附法在實(shí)際應(yīng)用中的關(guān)鍵。有機(jī)無機(jī)復(fù)合吸附劑具有吸附容量大、吸附和解吸速度快、吸附選擇性高等優(yōu)點(diǎn),成為現(xiàn)階段最具發(fā)展前景的鈾吸附材料。在有機(jī)功能基團(tuán)中,磷�；倌軋F(tuán)對鈾具有特殊的絡(luò)合能力,能夠顯著提高復(fù)合吸附劑對鈾的吸附強(qiáng)度和吸附選擇性。本論文使用磷�；倌軋F(tuán)對多種納米吸附劑基體材料進(jìn)行功能化處理,制備了如下幾種復(fù)合吸附劑材料。研究了不同pH值、吸附時(shí)間、溶液初始濃度、吸附劑用量、溫度以及共存離子對吸附劑鈾吸附性能的影響;利用吸附動力學(xué)、吸附等溫線以及吸附熱力學(xué)模型等對吸附劑的鈾吸附機(jī)理進(jìn)行研究;研究了吸附劑的解吸附和循環(huán)利用性能。主要研究結(jié)論如下:(1)利用模板法制備了具有高比表面積和活性的介孔二氧化硅(SBA-15),以SBA-15為基體,通過有機(jī)功能改性處理制得了磷�；男越榭锥趸�(TBP-SBA-15)。研究了不同條件對TBP-SBA-15鈾吸附性能的影響,并對TBP-SBA-15...

【文章頁數(shù)】：168 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 鈾資源現(xiàn)狀
        1.1.2 鈾污染及其危害
    1.2 鈾處理工藝
        1.2.1 離子交換法
        1.2.2 共沉淀法
        1.2.3 溶劑法
        1.2.4 微生物法
        1.2.5 吸附法
    1.3 吸附材料基體的選擇
        1.3.1 介孔二氧化硅
        1.3.2 羥基磷灰石
        1.3.3 碳納米管
        1.3.4 磁性介孔二氧化硅
    1.4 有機(jī)官能團(tuán)的選擇-磷�；�
    1.5 本論文的意義及主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)原料與方法
    2.1 主要實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 主要性能測試方法
        2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
        2.3.3 透射電子顯微鏡分析(TEM)
        2.3.4 比表面積分析(BET)
        2.3.5 傅里葉紅外光譜測試(FT-IR)
        2.3.6 拉曼光譜分析(Raman)
        2.3.7 熱重分析(TGA)
        2.3.8 X射線光電子能譜分析(XPS)
        2.3.9 磁性能分析(VSM)
        2.3.10 鈾濃度分析
第3章 磷�；男越榭锥趸璧闹苽浼扳櫸叫阅苎芯�
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)過程
        3.2.1 磷�；男越榭锥趸璧闹苽�
        3.2.2 磷�；男越榭锥趸璧拟櫸叫阅軠y試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 磷�；男越榭锥趸璧奈⒂^結(jié)構(gòu)與性能
        3.3.2 溶液pH對TBP-SBA-15鈾吸附性能的影響
        3.3.3 吸附劑用量對TBP-SBA-15鈾吸附性能的影響
        3.3.4 吸附時(shí)間對TBP-SBA-15鈾吸附性能的影響及吸附動力學(xué)分析
        3.3.5 鈾濃度對TBP-SBA-15鈾吸附性能的影響及吸附等溫線模型
        3.3.6 溫度對TBP-SBA-15鈾吸附性能的影響及吸附熱力學(xué)分析
        3.3.7 共存離子對TBP-SBA-15鈾吸附性能的影響
        3.3.8 TBP-SBA-15的解吸附和循環(huán)利用性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章 氨基改性羥基磷灰石的制備及鈾吸附性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)過程
        4.2.1 氨基改性羥基磷灰石的制備
        4.2.2 氨基改性羥基磷灰石的鈾吸附性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 HAP-NH₂的微觀結(jié)構(gòu)與性能
        4.3.2 溶液pH對HAP-NH₂鈾吸附性能的影響
        4.3.3 吸附劑用量對HAP-NH₂鈾吸附性能的影響
        4.3.4 吸附時(shí)間對HAP-NH₂鈾吸附性能的影響及吸附動力學(xué)分析
        4.3.5 HAP-NH₂的鈾吸附等溫線模型
        4.3.6 溫度對HAP-NH₂鈾吸附性能的影響及吸附熱力學(xué)分析
        4.3.7 共存離子對HAP-NH₂鈾吸附性能的影響
        4.3.8 HAP-NH₂的鈾吸附機(jī)理研究
    4.4 本章小結(jié)
第5章 磷�；男蕴技{米管的制備及鈾吸附性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)過程
        5.2.1 磷�；男蕴技{米管的制備
        5.2.2 磷�；男蕴技{米管的鈾吸附性能測試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 材料微觀結(jié)構(gòu)與性能分析
        5.3.2 溶液pH對PS-MWCNTs鈾吸附性能的影響
        5.3.3 吸附劑用量對PS-MWCNTs鈾吸附性能的影響
        5.3.4 吸附時(shí)間對PS-MWCNTs鈾吸附性能的影響及吸附動力學(xué)分析
        5.3.5 PS-MWCNTs的鈾吸附等溫線模型
        5.3.6 溫度對PS-MWCNTs鈾吸附性能的影響及吸附熱力學(xué)分析
        5.3.7 共存離子對PS-MWCNTs鈾吸附性能的影響
        5.3.8 PS-MWCNTs解吸附和循環(huán)利用性能
        5.3.9 PS-MWCNTs的鈾吸附機(jī)理研究
    5.4 本章小結(jié)
第6章 磷�；男源判越榭锥趸璧闹苽浼扳櫸叫阅苎芯�
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)過程
        6.2.1 磷酰基改性磁性介孔二氧化硅的制備
        6.2.2 磷�；男源判越榭锥趸璧奈皆囼�(yàn)
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 磷�；男源判越榭锥趸璧奈⒂^結(jié)構(gòu)與性能
        6.3.2 溶液pH對Fe₃O₄-mSiO₂-PS鈾吸附性能的影響
        6.3.3 吸附劑用量對Fe₃O₄-mSiO₂-PS鈾吸附性能的影響
        6.3.4 吸附時(shí)間對Fe₃O₄-mSiO₂-PS鈾吸附性能的影響及吸附動力學(xué)
        6.3.5 Fe₃O₄-mSiO₂-PS的鈾吸附等溫線模型
        6.3.6 溫度對Fe₃O₄-mSiO₂-PS鈾吸附性能影響及吸附熱力學(xué)
        6.3.7 共存離子對Fe₃O₄-mSiO₂-PS鈾吸附性能的影響
        6.3.8 Fe₃O₄-mSiO₂-PS穩(wěn)定性與循環(huán)利用性能
        6.3.9 Fe₃O₄-mSiO₂-PS的鈾吸附機(jī)理研究
    6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 主要創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄Ⅰ:攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及成果
附錄Ⅱ:外文論文
學(xué)位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3844869