偕胺肟及三乙烯四胺修饰氧化石墨烯/壳聚糖对U（Ⅵ）的吸附研究

发布时间：2022-12-04 04:18

　　核能开发与应用过程会产生大量具有化学毒性和低放射性的含铀废水,会对生态环境和人体构成潜在威胁。为了保护环境安全和人体健康,有必要对含铀废水进行处理。吸附法因具有二次污染小,去除效率高和便于回收等优点被广泛应用于含铀废水处理。吸附法的关键是研制高效稳定的吸附剂。在众多复合吸附剂中,氧化石墨烯/壳聚糖（GO/CS）是一种性能优异的吸附剂。为了进一步提高GO/CS对铀的吸附性能,本研究在此基础上分别进行了偕胺肟基和三乙烯四胺改性,合成了聚偕胺肟/氧化石墨烯/壳聚糖（PAO/GO/CS）和三乙烯四胺/氧化石墨烯/壳聚糖（T/GO/CS）复合材料,并考察了不同环境条件下材料对铀的吸附性能。分别如下:1.本研究以GO为基底,通过交联法复合CS得到GO/CS,最终通过原位聚合法及还原法制得新型PAO/GO/CS复合材料。通过X射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、X射线光电子能谱分析仪（XPS）、热重分析仪（TGA）、扫描电镜（SEM）等手段对PAO/GO/CS进行表征。通过对U（VI）吸附实验,探究溶液初始pH值、反应时间、U（VI）初始浓度、温度、共存离子等因素对PAO/GO/CS... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 含铀废水处理概述
        1.1.1 含铀废水的来源及危害
        1.1.2 含铀废水的特点及处理方法
        1.1.3 除铀吸附剂的种类及特点
    1.2 氧化石墨烯基吸附剂
        1.2.1 氧化石墨烯简介
        1.2.2 氧化石墨烯的制备
        1.2.3 氧化石墨烯基吸附剂的种类及特点
    1.3 氧化石墨烯基吸附剂对含铀废水处理研究现状
    1.4 氧化石墨烯/壳聚糖复合材料对含铀废水处理研究现状
    1.5 研究目的与意义
    1.6 研究内容
第2章 实验材料及方法
    2.1 实验原材料和实验仪器
    2.2 材料表征方法
    2.3 吸附实验
        2.3.1 单因素吸附实验
        2.3.2 共存重金属离子吸附实验
        2.3.3 吸附-解吸实验
    2.4 理论分析模型
        2.4.1 吸附动力学模型
        2.4.2 吸附等温线模型
        2.4.3 吸附热力学模型
第3章 PAO/GO/CS复合材料吸附U(Ⅵ)
    3.1 材料制备
        3.1.1 氧化石墨烯(GO)的制备:
        3.1.2 氧化石墨烯-壳聚糖(GO/CS)的制备
        3.1.3 聚偕胺肟-氧化石墨烯-壳聚糖(PAO/GO/CS)的制备
    3.2 PAO/GO/CS复合材料的表征
        3.2.1 傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)
        3.2.2 X射线能谱分析(XPS)
        3.2.3 X射线衍射分析(XRD)
        3.2.4 热重分析(TGA)
        3.2.5 扫描电子显微镜分析(SEM)
    3.3 PAO/GO/CS复合材料对U(Ⅵ)的吸附性能和机理研究
        3.3.1 pH对吸附的影响
        3.3.2 反应时间的影响及吸附动力学分析
        3.3.3 U(Ⅵ)浓度的影响及吸附等温线分析
        3.3.4 温度的影响及热力学分析
        3.3.5 吸附前后的XPS表征分析
        3.3.6 共存离子的影响
        3.3.7 吸附-解吸性能
    3.4 本章小结
第4章 T/GO/CS复合材料吸附U(Ⅵ)
    4.1 T/GO/CS复合材料的制备
    4.2 T/GO/CS复合材料的表征分析
    4.3 T/GO/CS对 U(Ⅵ)的吸附性能研究
        4.3.1 T/GO/CS投加量的影响
        4.3.2 pH对吸附的影响
        4.3.3 时间的影响及吸附动力学分析
        4.3.4 U(Ⅵ)浓度的影响及吸附等温线分析
    4.4 本章小结
第5章 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
参考文献
附录
    附录A 铀标准溶液的配制及测定方法
    附录B 铀标准曲线
作者攻读学位期间的科研成果和参与科研项目
    已发论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]磁性介孔TiO2/氧化石墨烯复合材料的制备及其对U（Ⅵ）的吸附[J]. 毕玉玺,凌辉,唐振平,谢严兴.  复合材料学报. 2019(09)
[2]吸附沉淀法处理含铀废水试验研究与应用[J]. 路艳,边宇博,汪兆金.  核科学与工程. 2018(05)
[3]三价铁降低石灰乳处理后铀水冶废水中铀浓度的研究及应用[J]. 贺洪涛,王海仓,樊铭.  铀矿冶. 2016(04)
[4]Ozonated graphene oxides as high efficient sorbents for Sr（Ⅱ） and U（Ⅵ） removal from aqueous solutions[J]. Xia Liu,Xiangxue Wang,Jiaxing Li,Xiangke Wang.  Science China（Chemistry）. 2016(07)
[5]壳聚糖/氧化石墨烯复合材料吸附U（Ⅵ）的特性与机理[J]. 李仕友,史冬峰,唐振平,谢水波,刘迎九,凌辉.  环境科学学报. 2017(04)
[6]磁性三乙烯四胺氧化石墨烯对Cu2+的吸附行为[J]. 陈芳妮,孙晓君,魏金枝,刘献斌,胡琴.  化工学报. 2016(05)
[7]高分子铀吸附材料的研究进展[J]. 朱宁波,赵晓,赵达慧.  高分子通报. 2015(09)
[8]氧化石墨烯/壳聚糖复合材料的制备及吸附研究进展[J]. 马自伟,葛华才.  材料导报. 2014(S1)
[9]某铀矿床废水处理工艺改进及其效果[J]. 黄吉茂.  铀矿冶. 2013(04)
[10]氧化石墨烯表面新型磁性四溴双酚A印迹复合材料的制备及吸附性能[J]. 饶维,蔡蓉,陈星,刘玉楠,陈红军,张朝晖,聂利华.  高等学校化学学报. 2013(06)

硕士论文
[1]磁性介孔TiO2/氧化石墨烯复合材料的制备及其对U（Ⅵ）的吸附性能研究[D]. 毕玉玺.南华大学 2019
[2]某铀矿山废水处理工艺改进[D]. 王历.南昌大学 2013



本文编号：3707588