锰钴金属氧化物的制备及其铀吸附性能

核能因其清洁、高效、来源广泛,被认为是最有前景的替代传统化石燃料的能源之一。遗憾的是,铀矿石储存量有限,限制了核能的可持续发展,同时产生的含铀废水会造成环境污染问题。因此,从放射性含铀废水中提取和回收铀对于核能的可持续发展和环境保护是必要的。本文以高锰酸钾(KMnO 4)和氯化钴(CoCl_(2)·6H_(2)O)为原料,采用水热法和共沉淀法制备了2种锰钴尖晶石氧化物(CoMn_(2)O_(4)和MnCo_(2)O_(4))。通过X射线衍射仪(X-ray diffractometry,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy,SEM)和BET(Brunauer-Emmett-Teller)比表面积测试对2种材料的晶体结构、形貌及比表面积进行分析,探究了溶液pH对2种材料吸附铀酰离子的影响。结果表明,水热法制备的CoMn_(2)O_(4)吸附效果更好。因此,研究了吸附时间、吸附温度和轴溶液初始浓度对CoMn_(2)O_(4)吸附性能的影响。在298 K、pH=5的条件下,CoMn_(2)O_(4)对铀酰离子的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,最大吸附量为229.06 mg·g^(-1)。本文采用水热法制备的材料在从含铀废水中吸附铀方面表现出巨大潜力。