鱼骨制备羟基磷灰石及其对铀（Ⅵ）的吸附机理研究

发布时间：2017-08-13 08:33

  本文关键词：鱼骨制备羟基磷灰石及其对铀（Ⅵ）的吸附机理研究

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【摘要】：随着核工业的高速发展,人们将越来越多的注意力放在放射性废水的研究上。人们之所以关注,一方面是因为铀是核反应和核能源不可代替的反应材料,人们开采的同时也害怕它会给我们的未来带来危害;另一方面铀等放射性重金属具有非常大的放射性和化学毒性,会对人体造成不可逆转的伤害。含铀的废水来自人类活动的铀矿开采、选冶以及其它的核工业活动过程,如不对其妥善处理,很容易污染地表水和地下水资源。本实验以农贸市场上常见的废弃鱼骨为原料,制备成一种生物吸附剂,其成分为羟基磷灰石。通过研究在不同pH值、反应时间、吸附剂的用量、不同铀初始浓度等条件下吸附剂对铀吸附效果,结合吸附剂的表征分析,对反应前后的吸附剂形态以及变化特征进行分析,结果显示制备出的吸附剂的主要成分为羟基磷灰石。反应条件为30℃,pH值为3,时间为80min,吸附剂用量为0.01g,铀初始浓度为100mg/L的时候,对含铀废水进行吸附的效果最佳。实验所得最大的吸附量为383.24mg/g,其去除率为95.81%。最后,经过等温吸附线中的Langmuir计算,得到吸附剂吸附含铀废水的理论吸附容量为400mg/g,与实验所得最大的吸附量非常接近。计算结果表明本吸附实验符合准二级动力方程和Freundlich等温方程。通过XRD、红外、SEM等表征推测出实验最后生成的产物为一种非常稳定的磷酸盐材料——钙铀云母。研究可见实验制备的吸附剂对含铀废水具有非常好的吸附能力,这为开发一种高效的处理放射性废水的材料开启了一个方向。
【关键词】：铀 吸附剂 羟基磷灰石 钙铀云母
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X771;O647.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 含铀废水污染来源及现状9-11
• 1.1.1 铀的发展和应用状况9-10
• 1.1.2 铀的物化性质10-11
• 1.2 含铀废水的危害11-12
• 1.2.1 铀的化学毒性11-12
• 1.2.2 铀的放射毒性12
• 1.3 常见的铀废水的处理方法12-14
• 1.3.1 溶剂萃取法12
• 1.3.2 化学沉淀法12-13
• 1.3.3 离子交换法13
• 1.3.4 膜分离法13-14
• 1.3.5 吸附法14
• 1.4 羟基磷灰石在废水处理中的应用14-17
• 1.4.1 羟基磷灰石的结构特征和化学性质14-15
• 1.4.2 羟基磷灰石处理重金属废水的研究进展15-16
• 1.4.3 羟基磷灰石处理含铀废水的研究进展16-17
• 1.5 羟基磷灰石的制备17-19
• 1.5.1 利用化学试剂制备羟基磷灰石17-18
• 1.5.2 利用生物资源制备羟基磷灰石18-19
• 1.6 选题思路和创新点19-20
• 1.6.1 选题思路19-20
• 1.6.2 选题创新点20
• 1.7 本课题研究目的意义、内容以及技术路线20-22
• 1.7.1 研究目的和意义20-21
• 1.7.2 研究内容21
• 1.7.3 研究方法和技术路线21-22
• 第二章 实验材料和方法22-28
• 2.1 吸附实验材料22
• 2.2 实验主要试剂22-23
• 2.3 实验主要仪器23
• 2.4 实验步骤23-25
• 2.4.1 不同动物骨骼的吸附效果23
• 2.4.2 不同pH的吸附效果23-24
• 2.4.3 不同时间的吸附效果24
• 2.4.4 不同初始浓度的U（Ⅵ）吸附效果24
• 2.4.5 不同吸附剂用量的吸附效果24-25
• 2.4.6 吸附实验结果表达25
• 2.5 铀分析方法25-28
• 2.5.1 分析试剂的配制25-26
• 2.5.2 铀标准曲线的绘制26
• 2.5.3 固体材料的表征手段26-28
• 第三章 结果与分析28-37
• 3.1 吸附实验结果28-34
• 3.1.1 不同种类骨骼对铀的吸附效果28-29
• 3.1.2 不同pH值对吸附效果的影响29-30
• 3.1.3 作用时间对吸附效果的影响30-32
• 3.1.4 铀初始浓度对吸附效果的影响32-33
• 3.1.5 吸附剂投加量对吸附效果的影响33-34
• 3.1.6 本部分小结34
• 3.2 固体材料分析34-37
• 3.2.1 附前后吸附剂的FT-IR分析34-35
• 3.2.2 附前后吸附剂的XRD分析35-36
• 3.2.3 附前后吸附剂的SEM分析36-37
• 第四章 吸附动力学以及吸附等温模型37-39
• 4.1 准一、二级动力学模型37-38
• 4.2 Langmuir和Freundlich吸附等温模型38-39
• 第五章 结论与展望39-41
• 5.1 结论39-40
• 5.2 展望40-41
• 参考文献41-46
• 攻读硕士期间发表的论文46-47
• 致谢47-48

【参考文献】

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本文编号：666368