鈾礦開采、核能發(fā)電、乏燃料處理等核工業(yè)的快速發(fā)展,對水體造成了放射性污染,對生態(tài)環(huán)境和人類健康構(gòu)成潛在威脅。因此,安全有效地處理受鈾污染是一項緊迫的任務。傳統(tǒng)分離富集的鈾方法如:化學沉淀、溶劑萃取、離子交換、膜分離和吸附法等。其中,吸附法因材料來源豐富、成本價格低、吸附容量大,專一性高、操作方便等特點,已成為分離富集水溶液中鈾的最具前景方法。在本論文工作中,成功的構(gòu)筑了具有高分離效率、優(yōu)異選擇性、良好化學與輻照穩(wěn)定性碳基納米材料,并詳細研究了對放射性鈾吸附性能。1.以單壁碳納米角(SWCNH)和三乙烯四胺(TETA)為初始原料,利用混酸酸化法制備親水性羧基化單壁碳納米角(SWCNH-COOH),再氨基化制備得到表面積大和豐富的納米孔隙結(jié)構(gòu)復合材料SWCNH-TETA。通過靜態(tài)鈾吸附實驗結(jié)果表明:最佳的鈾吸附pH值是6.0,對應的鈾吸附量為205.6 mg/g。吸附行為符合準二級動力學方程,對鈾(Ⅵ)的吸附受化學作用控制�？梢杂肔angmuir等溫吸附模型對其進行很好的描述,熱力學研究表明吸附是自發(fā)的吸熱過程。而且該材料對鈾吸附具有很好的選擇性和循環(huán)使用性能。2.采用原位聚合方法,成功的...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 鈾概況
        1.1.1 提鈾研究的意義
        1.1.2 鈾的危害
        1.1.3 常用處理方法
    1.2 提鈾吸附材料
    1.3 無機吸附材料
        1.3.1 粘土礦物
        1.3.2 金屬氧化物
        1.3.3 層狀雙氫氧化物
        1.3.4 介孔二氧化硅
    1.4 聚合物
        1.4.1 樹脂
        1.4.2 纖維素
        1.4.3 殼聚糖
    1.5 碳基吸附材料
        1.5.1 活性炭
        1.5.2 介孔碳
        1.5.3 石墨烯
        1.5.4 氧化石墨烯
        1.5.5 碳納米管
        1.5.6 單壁碳納米角
        1.5.7 其他碳族材料
    1.6 多孔骨架材料
    1.7 用于分析U(Ⅵ)吸附機理的方法
        1.7.1 光譜方法
        1.7.2 計算方法
    1.8 本文的研究意義和內(nèi)容
第二章 氨基功能化單壁碳納米角的制備及其吸附鈾性能的研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑與儀器
        2.2.2 溶液的配制
        2.2.3 氨基功能化單壁碳納米角的制備
        2.2.4 吸附實驗
    2.3 結(jié)果及討論
        2.3.1 SWCNH-COOH和SWCNH-TETA的TEM表征
        2.3.2 SWCNH-COOH和SWCNH-TETA的Raman表征
        2.3.3 SWCNH-TETA吸附鈾前后的XPS表征
        2.3.4 pH對吸附量的影響
        2.3.5 時間對吸附量的影響
        2.3.6 吸附動力學
        2.3.7 吸附等溫線
        2.3.8 吸附熱力學研究
        2.3.9 吸附劑的選擇性
        2.3.10 解吸和再利用
    2.4 本章小結(jié)
第三章 聚酰胺酸功能化單壁碳納米角的制備及其吸附鈾性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑與儀器
        3.2.2 溶液的配制
        3.2.3 聚酰胺酸功能化單壁碳納米角的制備
        3.2.4 吸附實驗
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 SWCNH-COOH和PAA/SWCNH-NH₂的TEM表征
        3.3.2 SWCNH-COOH和PAA/SWCNH-NH₂的XPS表征
        3.3.3 pH對吸附量的影響
        3.3.4 時間對吸附量的影響
        3.3.5 吸附動力學
        3.3.6 吸附等溫線
        3.3.7 熱力學研究
        3.3.8 吸附U(Ⅵ)的循環(huán)運行
        3.3.9 吸附劑的選擇性
        3.3.10 吸附機理
    3.4 本章小結(jié)
第四章 棒狀氧化鋅/化石墨烯(ZnO@GO)復合材料的制備及其吸附放射性鈾性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 試劑與儀器
        4.2.2 合成ZnO-GO
        4.2.3 吸附操作
    4.3 實驗結(jié)果與討論
        4.3.1 ZnO-GO的SEM表征
        4.3.2 ZnO-GO吸附鈾之后的EDS表征
        4.3.3 ZnO-GO的XRD分析
        4.3.4 吸附鈾前后的XPS分析
        4.3.5 溶液pH對ZnO-GO吸附U(Ⅵ)的影響
        4.3.6 時間對吸附量的影響
        4.3.7 吸附動力學
        4.3.8 吸附等溫線
    4.4 吸附機理
    4.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
致謝
參考文獻



本文編號：3974814