水相环境中U(Ⅵ)在伊利石上的吸附特征

以伊利石为吸附剂,通过吸附实验探究U(Ⅵ)在伊利石上的吸附特征,分别考查了接触时间、吸附剂用量、U(Ⅵ)初始浓度、pH值及温度对吸附的影响。用FT-IR和SEM对吸附前后的伊利石进行表征,研究了U(Ⅵ)在伊利石上吸附的动力学和热力学过程。结果表明:吸附过程在10 h后达到动态平衡;在U(Ⅵ)初始浓度为50 mg/L时,吸附效果最好;最佳吸附剂用量为0.03 g;pH值对伊利石吸附铀的影响显著,最佳pH值为5~6;升高温度有利于U(Ⅵ)在伊利石上的吸附;准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型对U(Ⅵ)在伊利石上的吸附过程拟合效果较好,吸附过程主要为表面络合作用,属于单层吸附。

伊利石对U(Ⅵ)的吸附行为研究

以伊利石为吸附剂,采用静态实验方法探究了接触时间、吸附剂质量、U(Ⅵ)初始浓度、pH、阴阳离子及腐植酸对U(Ⅵ)在伊利石上吸附的影响。实验结果表明,伊利石与U (Ⅵ)接触10 h后反应基本达到平衡,当U (Ⅵ)初始浓度为30μg/m L、溶液pH为5~6、吸附剂质量为0. 03 g时,伊利石对U(Ⅵ)的吸附效果最好。阴阳离子对伊利石吸附U(Ⅵ)影响显著,阳离子中Ca2+对吸附有超强的抑制作用,而K+有一定的促进作用;阴离子中CO2-3、HCO-3对吸附的抑制作用较强。腐植酸的加入也促进了伊利石对U(Ⅵ)的吸附,且吸附效果与腐植酸浓度成正相关。对吸附前后的伊利石进行表征,探讨U(Ⅵ)在伊利石上的吸附动力学规律,结果表明,准二级动力学模型可以更好地描述U(Ⅵ)在伊利石上的吸附过程,相关系数达0. 998,吸附机理主要为离子交换和表面络合作用。

高岭土对U(Ⅵ)的吸附性能研究

以高岭土为研究对象,采用静态吸附的实验方法,探讨了吸附时间、铀(Ⅵ)的初始浓度、吸附剂质量、pH值、离子种类、腐殖酸质量等因素对铀(Ⅵ)吸附的影响。结果表明:高岭土对铀(Ⅵ)的吸附性能较好,在6h时就达到了平衡,最佳铀(Ⅵ)的初始浓度为60μg·mL^-1;最佳的吸附剂质量为0.01g;随着pH值的增大,高岭土对铀(Ⅵ)的吸附效果先增大,后减小,pH=5时,吸附效果最大;溶液中K^+、NO3^-、Na+和SO4^2-对铀(Ⅵ)的吸附影响较小,Mg^2+、CO3^2-和HCO3^-对铀(Ⅵ)的吸附有抑制效果,不利于吸附;溶液中腐殖酸质量的增加会抑制高岭土对铀(Ⅵ)的吸附。实验结果同时表明:准二级动力学模型较准一级动力学模型能更好地描述U(Ⅵ)在高岭土上的吸附。

Fe3O4@SiO2-NH2粒子对铀(Ⅵ)在阿拉善水相中的吸附性能研究

以内蒙古阿拉善某地下水为水相背景,Fe 3 O 4@SiO 2-NH 2磁性复合纳米材料和阿拉善黏土岩为吸附剂,采用静态批量法进行U(Ⅵ)吸附实验,并通过吸附动力学模型和吸附等温模型对实验数据进行拟合,分析吸附机理,研究了磁性复合纳米材料和阿拉善黏土岩分别在不同条件下对U(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,固液比为1∶200、温度为35℃、吸附平衡时间为2 h、pH为5的条件下,复合材料对U(Ⅵ)的吸附效果最佳,为73%左右,说明该材料在特定水相环境中对核素U(Ⅵ)也能表现出较好的吸附性能。阿拉善黏土岩对U(Ⅵ)的吸附研究发现:固液比为1∶200、温度为35℃、吸附平衡时间为24 h、pH为8的条件下对U(Ⅵ)的吸附率为35%左右。吸附实验表明:在特定水相环境中,制备的Fe 3 O 4@SiO 2-NH 2复合粒子比阿拉善黏土岩具有更好的吸附性能和更大的吸附容量。

Fe3O4@SiO2-NH2磁性复合纳米材料对铀（Ⅵ）的吸附性能

采用化学共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒子,利用正硅酸乙酯的水解在其表面包裹SiO2,以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对复合粒子进行表面氨基化制备出Fe3O4@SiO2-NH2;采用红外(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、磁滞回线等手段对复合粒子进行了表征.结果显示,制备的复合粒子呈微球形,粒径相对均匀,大约在200 nm.并采用静态吸附的方法进行批量实验,研究了该复合纳米材料作为吸附剂在不同条件下对U(Ⅵ)的吸附性能.实验结果表明,固液比1∶200、温度35℃、吸附平衡时间30 min、pH 5的条件下,复合粒子对U(Ⅵ)的吸附效果最佳,为95%左右.准二级动力学模型能更好地描述粒子对U(Ⅵ)的吸附动力学过程;吸附可用Freundich等温模型较好地描述,说明为多分子层吸附.实验表明所制备的氨基化磁性复合纳米粒子对溶液中U(Ⅵ)具有优良的吸附性能,有望成为一种能够有效处理含铀废水的吸附材料.

伊利石和高岭石对U(Ⅵ)的吸附

以伊利石和高岭石为吸附剂,通过静态吸附法研究了其对U(Ⅵ)的吸附特性。考察了接触时间、初始浓度、吸附剂质量、pH、温度、离子种类、腐殖酸等对其吸附效果的影响;采用红外光谱(FTIR)对伊利石和高岭石的结构进行了表征。研究结果表明:伊利石和高岭石对U(Ⅵ)具有很强的吸附能力,在10 h、铀初始质量浓度为30 mg/L、吸附剂质量为0.04 g、pH=5的条件下,伊利石对U(Ⅵ)的吸附效果最好;在12 h、铀初始质量浓度为30 mg/L、吸附剂质量为0.01 g、pH=5的条件下,高岭石对U(Ⅵ)的吸附效果最好;随着温度的升高,伊利石和高岭石对U(Ⅵ)的吸附能力不断增强,尤其是伊利石;溶液中Mg2+、CO■、HCO-3显著降低了伊利石和高岭石对U(Ⅵ)的吸附效果;随着腐殖酸浓度的增加,伊利石对U(Ⅵ)的吸附能力提高,高岭石对U(Ⅵ)的吸附能力降低。

腐殖酸对U(Ⅵ)的吸附机理研究

通过静态吸附实验,研究了腐殖酸(HA)对U(Ⅵ)的吸附特征,考查了腐殖酸在不同试验条件对U(Ⅵ)吸附的影响.试验结果表明:吸附过程在1.5h后达到动态平衡;最佳吸附剂用量为2.0g·L^-1;随着U(Ⅵ)的初始浓度增大,腐殖酸对U(Ⅵ)的吸附效果不断降低,最大Kd值在铀的初始浓度为20mg·L^-1时获得;溶液中Ca^2+、CO3^2+对U(Ⅵ)的吸附有很强的的抑制作用,影响程度随着离子浓度的增加而增大;腐殖酸对U(Ⅵ)吸附过程符合Langmuir等温吸附方程和准二级动力学模型.

H2O2活化蒙脱石对溶液中U（Ⅵ）的吸附

利用H 2O 2对蒙脱石进行活化,获得了活化蒙脱石吸附材料(A X-MMT),采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外谱图(FTIR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、比表面分析(BET)、表面Zeta电位分析等手段对活化样品进行了表征;采用静态批量实验法,考察了H 2O 2浓度、pH值、接触时间和共存阴阳离子对U(Ⅵ)在A X-MMT上吸附率的影响。结果表明:活化保留了蒙脱石基础结构,其阳离子交换容量(CEC)有所减少,但层间距、比表面积、孔隙体积、表面酸位点和表面Zeta电位均有明显提升,对溶液中U(Ⅵ)的吸附性能显著增强;在最佳活性和吸附条件下(H 2O 2质量分数、pH值和接触时间分别为10%、6和24 h),蒙脱石对U(Ⅵ)的吸附性能提升了8.5倍,吸附行为符合准二级吸附动力学模型;在共存阴阳离子的干扰下,H 2O 2活化蒙脱石能对U(Ⅵ)展现良好的吸附性能。