磁铁矿对废水中U(Ⅵ)的固定途径与机理

综述了近年来磁铁矿对废水中U(Ⅵ)的固定途径与机理,总结了不同成因磁铁矿固定铀的机理差别及其主要的影响因素,深入梳理了磁铁矿的组成、结构和反应机理。磁铁矿对U(Ⅵ)的固定途径主要包括对六价铀酰的表面吸附、将U(Ⅵ)还原形成UO_(2)、在磁铁矿表面形成含U(Ⅳ)的内球表面配合物以及还原成U(Ⅴ)嵌入磁铁矿晶格结构等4种形式,不同成因磁铁矿、环境pH、磁铁矿化学计量、磁铁矿表面铀负荷以及碳酸盐和钙离子等都会影响U(Ⅵ)的最终固定形态。本研究结果对研究铀在水文地球化学中的迁移、固定铀的稳定性,以及评价铀深地质处置库的安全性具有重要意义。

微波法制备Cu_(2)O@ZIF-8及其对废水中U(Ⅵ)吸附性能

为提高氧化亚铜对废水中铀酰离子U(Ⅵ)的吸附性能,采用微波法将沸石咪唑锌(ZIF-8)附着在正八面体氧化亚铜(Cu_(2)O)基底材料上,获得氧化亚铜复合沸石咪唑锌(Cu_(2)O@ZIF-8)改性吸附剂,采用扫描电镜和X射线衍射图谱对改性材料进行表征,并依据U(Ⅵ)吸附实验前后的样品表征结果进行吸附机理分析。结果表明:运用微波法制备的Cu_(2)O@ZIF-8粒径约为3μm,形貌规整均匀,ZIF-8均匀地附着在正八面体Cu_(2)O上面;吸附U(Ⅵ)后的U-Cu_(2)O@ZIF-8为粒径约为200~800 nm的球形团聚颗粒;Cu_(2)O@ZIF-8吸附容量可达到115.5 mg/g,吸附速度较快,能在10 h内达到吸附饱和;环境中的金属干扰离子基本不影响Cu_(2)O@ZIF-8的吸附U(Ⅵ)性能;Cu_(2)O@ZIF-8对U(Ⅵ)的吸附过程包含物理吸附和化学吸附;溶液中U(Ⅵ)被ZIF-8吸附到表面后再转移到Cu_(2)O内核,并与Cu_(2)O发生还原反应生成U(Ⅳ),实现了对U(Ⅵ)的还原性去除。

Pt/SiO_(2) 催化硝酸肼还原六价铀制备四价铀

以大孔二氧化硅为载体,采用浸渍法负载铂制备了3%Pt/SiO2催化剂,用于硝酸肼催化还原硝酸铀(Ⅵ)酰制备四价铀(U(Ⅳ)),考察了催化剂用量、硝酸浓度、硝酸肼浓度和反应温度对催化还原铀(Ⅵ)反应的影响。表征结果显示,催化剂中铂主要以1~3 nm的纳米粒子形态堆积在多孔SiO_(2)载体表面;优化的催化反应条件为:反应液为1.0 mol/L硝酸肼、0.8 mol/L硝酸、0.9 mol/L硝酸铀酰,催化剂用量(与反应液的固液比)为3:100,在60℃反应40 min,U(Ⅵ)转化率为100%。