铀(Ⅵ)在氧化锌修饰聚丙烯腈纤维上的吸附行为

论文摘要

本研究通过溶剂热自组装将氧化锌（ZnO）纳米棒阵列原位生长在聚丙烯腈纤维（PANF）表面,成功合成ZnO/PANF复合材料。ZnO的引入有效地增加了PANF表面的活性位点,从而改善了纯PANF吸附容量小的问题。采用扫描电子显微镜对材料形貌进行表征,并开展一系列静态吸附实验,研究了铀溶液的pH值、初始浓度、吸附时间及温度等因素对U（Ⅵ）吸附的影响。ZnO/PANF复合材料对U（Ⅵ）的饱和吸附量可达248. 14 mg·g-1(298. 15 K,pH=6. 0,C0=200 mg·L-1,t=180 min),符合准二级动力学模型以及Langmuir等温吸附模型,且吸附是一个吸热、自发过程;通过离子竞争实验以及循环吸脱附实验,验证了ZnO/PANF复合材料具有良好的选择性和循环利用率。值得注意的是,ZnO/PANF复合材料对低浓度铀的去除率可达89%,在真实海水以及模拟受放射性废物污染的海水中,ZnO/PANF复合材料对铀的去除率也均能达到45%以上,证明该吸附剂在海水提铀领域的潜在能力。通过IR和XPS证明该复合材料主要是通过表面的-COOH以及Zn-O中的含氧基团实现对U（Ⅵ）的吸附。

论文目录

• 0 引言
• 1 实验
•   1.1 材料和仪器
•   1.2 氧化锌改性聚丙烯腈纤维的制备
•   1.3 吸附实验
•   1.4 脱附实验
•   1.5 离子选择性实验
• 2 结果与讨论
•   2.1 Zn O/PANF复合材料的形貌和结构分析
•   2.2 溶液p H值对吸附铀的影响
•   2.3 吸附时间对吸附铀的影响
•   2.4 Zn O/PANF复合材料初始浓度以及温度对吸附铀的影响
•   2.5 Zn O/PANF复合材料的循环可再生性
•   2.6 离子选择性实验
•   2.7 Zn O/PANF复合材料在真实海水中的吸附性能
•   2.8 Zn O/PANF复合材料与铀的作用机理
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 黄国庆,白震媛,陈兆文,刘琦,王君

关键词: 低浓度铀,氧化锌,聚丙烯腈纤维,吸附

来源: 材料导报 2019年14期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 化学,材料科学

单位: 哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院,中国船舶重工集团公司第七一八研究所

基金: 国家自然科学基金(NSFC 51603053),黑龙江省应用技术研究与开发计划国家项目省级资助(GX16A009),哈尔滨市应用技术研究与开发基金(2015RAQXJ038)~~

分类号: O647.3;TB33

页码: 2436-2443

总页数: 8

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