氧化石墨烯/二氧化硅复合材料的制备及其对铀（Ⅵ）的吸附性能研究

发布时间：2021-02-01 23:40

　　含铀废水具有毒性与强放射性,若不经处理直接排入环境,将对生态环境与人体健康构成严重威胁。寻找高效低耗的的含铀废水处理方法迫在眉睫。氧化石墨烯（GO）是一种优良的吸附材料,能够吸附多种重金属离子。二氧化硅是化学稳定强、生物相容性好的功能材料,与氧化石墨烯进行材料修饰可克服氧化石墨烯本身易聚集的不足,增加其比表面积及结合位点数目,提高吸附效果。本研究首先采用Hummer法制备了氧化石墨烯（GO）,以聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯（P123）为表面活性剂,促进二氧化硅前驱体—正硅酸乙酯（TEOS）的水解,以其水解产物与GO进行复合,获得了氧化石墨烯/二氧化硅复合材料（GOS）。通过静态实验,研究了pH值、时间、初始铀浓度、GOS投加量等因素对GOS吸附铀的影响,得到以下结果:1.静态吸附试验表明,pH是影响GOS吸附U（Ⅵ）重要因素,其吸附U（Ⅵ）最佳pH值为6;GOS吸附U（Ⅵ）的最佳投加量为0.2 g/L,吸附在120 min趋于平衡,20 min的吸附量达平衡吸附量达到92.69%。废水中U（Ⅵ）浓度为10mg/L²0mg/L时,处理效果最好。利用等温吸附模型对实验... 

【文章来源】：南华大学湖南省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 含铀废水的概述
        1.1.1 含铀废水的来源
        1.1.2 含铀废水的危害
    1.2 含铀废水的生物处理方法
        1.2.1 植物修复
        1.2.2 微生物处理法
    1.3 含铀废水的物理处理方法
        1.3.1 离子交换法
        1.3.2 蒸发浓缩法
        1.3.3 膜分离法
        1.3.4 吸附处理法
    1.4 含铀废水的化学处理方法
        1.4.1 混凝沉淀法
        1.4.2 中和沉淀法
        1.4.3 还原沉淀法
    1.5 本文的研究现状、目的、意义和内容
        1.5.1 氧化石墨烯（GO）简介及研究现状
        1.5.2 二氧化硅材料的简介及研究现状
        1.5.3 本文的研究目的与意义
        1.5.4 本文的研究内容
第2章 氧化石墨烯（GO）的制备及表征
    2.1 材料与方法
        2.1.1 实验试剂与器材
        2.1.2 GO材料的合成
    2.2 GO的表征
        2.2.1 扫描电镜（SEM）结果分析
        2.2.2 X射线衍射（XRD）结果分析
    2.3 本章小结
第3章 氧化石墨烯/二氧化硅复合材料（GOS）的制备及表征
    3.1 材料与方法
        3.1.1 实验试剂与器材
        3.1.2 材料合成
    3.2 GOS的表征分析
        3.2.1 扫描电镜（SEM）结果分析
        3.2.2 X射线衍射（XRD）结果分析
    3.3 本章小结
第4章 氧化石墨烯/二氧化硅复合材料（GOS）对铀（Ⅵ）的吸附性能研究
    4.1 实验试剂与器材
    4.2 实验方法
        4.2.1 静态吸附实验
        4.2.2 解吸实验
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 pH值对GOS吸附U（Ⅵ） 的影响
        4.3.2 GOS投加量对GOS吸附U（Ⅵ） 的影响
        4.3.3 吸附时间对GOS吸附铀的影响
        4.3.4 铀初始浓度对GOS吸附铀的影响
    4.4 GOS吸附铀的动力学分析与热力学分析
        4.4.1 吸附动力学
        4.4.2 吸附热力学
    4.5 GOS复合材料的表征结果分析
        4.5.1 GOS复合材料吸附铀前后的红外光谱分析
        4.5.2 GOS复合材料吸附U（Ⅵ）前后扫描电镜及能谱分析
    4.6 GOS对U（Ⅵ）的解吸附试验
    4.7 本章小结
第5章 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
参考文献
作攻读学位期间的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]生物技术处理含铀废水的研究进展[J]. 谭文发,吕俊文,唐东山.  生物技术通报. 2015(03)
[2]膜分离法、化学吸收法以及联合法分离CO2/CH4试验比较[J]. 凌凡,张忠孝,樊俊杰,安海泉.  动力工程学报. 2015(03)
[3]伊利石对水溶液中低浓度铀的吸附[J]. 崔瑞萍,李义连,景晨.  环境化学. 2015(02)
[4]α-酮戊二酸改性壳聚糖对低浓度U（Ⅵ）的吸附性能[J]. 王劲松,邹晓亮,贾亮,皮艾南,谢磊,单德才.  原子能科学技术. 2015(02)
[5]铀在木纤维上的吸附行为及机理分析[J]. 王哲,易发成,冯媛.  原子能科学技术. 2015(02)
[6]羟乙基纤维素/海藻酸钠复合膜对六价铀的吸附性能及吸附机制[J]. 谢水波,罗景阳,刘清,凌辉,段毅,王劲松.  复合材料学报. 2015(01)
[7]厌氧颗粒污泥吸附铀（Ⅵ）的特性与机理[J]. 陈华柏,谢水波,刘金香,肖拾红,曾涛涛,凌辉,王劲松.  中国有色金属学报. 2014(09)
[8]改性玉米芯吸附溶液中U（Ⅵ）的热力学特征[J]. 李小燕,刘义保,花明,李金轩,高柏.  中国有色金属学报. 2013(04)
[9]石墨烯及其复合材料在水处理中的应用[J]. 肖蓝,王祎龙,于水利,唐玉霖.  化学进展. 2013(Z1)
[10]聚合铝对铀（Ⅵ）的吸附[J]. 杜兴胜,张麟熹,梁波,谢冬香,时燕华,刘念.  核化学与放射化学. 2012(06)

博士论文
[1]石墨烯的制备、表征及其性能的研究[D]. 何冰.北京化工大学 2014
[2]贫铀长期作用后的吸收分布特点及其主要蓄积器官的损伤效应研究[D]. 冷言冰.第三军医大学 2006

硕士论文
[1]U（VI）和Th（IV）在介孔二氧化硅及其改性材料上的吸附行为研究[D]. 郭波龙.兰州大学 2013



本文编号：3013642