螯合电极的制备及其对海水中铀的吸脱附过程的研究

发布时间：2020-04-20 18:11

【摘要】： 为实现从海水中提取铀,本实验室制备了一种带偕胺肟基的螯合电极。以镍片为基体材料,采用自组装的方法制备带偕胺肟基的修饰电极,然后将其用于提取天然海水中的微量铀,研究了螯合电极的电化学特性,从而得到电化学脱附铀的条件,探讨了制备螯合电极和螯合电极吸脱附铀的过程中各种因素的影响规律。 (1)首先采用蘸涂法制备P(Fc-co-AN)薄膜电极。以VKH-550:V水:V乙醇=1:1:18配制KH-550溶液,用冰乙酸调节溶液pH=5.5,用电导率测定法确定了KH-550溶液的最佳水解时间为60h;镍片在KH-550溶液中的蘸涂时间为2min,在浓度为0.3mol.L-1的PAA/DMF溶液中的蘸涂时间为30min;在PAN/DMF和P(Fc-co-AN)/苯溶液中的较好蘸涂时间分别为60min和45min。 (2)分别以各阶段的螯合电极为工作电极,不锈钢电极为对电极,甘汞电极作为参比电极,螯合电极在pH=7的磷酸盐缓冲溶液中表现出较好的电化学活性,未吸附铀的螯合电极在该支持电解质中的氧化、还原电位分别为-1.5V和+0.3V,吸附铀后氧化电位为-1.6V,还原电位几乎不变。因此确定电化学脱附的较好条件为:以不锈钢电极为对电极,以pH=7的磷酸盐缓冲溶液为支持电解质,脱附电压为-1.5V;NaCl溶液不适合作该实验的支持电解质。 (3)偕胺肟基螯合电极对铀的吸附分为静电吸附和螯合吸附两种方式,且以螯合吸附为主,研究得到螯合电极吸附等温方程为:Γt=1.26×10-3c0.25。 (4)在偕胺肟基螯合电极对天然海水中铀的吸附过程中,温度对吸附速率的影响较大,研究发现温度对吸附速率的影响符合阿伦尼乌斯公式:k=0.053exp(-2.26×104/RT)。实验室条件下测定此偕胺肟基螯合电极中螯合树脂对铀的饱和吸附量为5.6mg·g-1。 (5)电子能谱分析知道:偕胺肟基螯合电极吸附铀的量较高,重量百分比最高可达38.12%;且用电化学方法脱附的效果很好。
【图文】：

图 2-3 PAA 薄膜电极结构示意图Fig. 2-3 The sketch of PAA film electrode PAA 的 DMF 溶液浓度很低（0.3mol·L-1）的状态，这一方面有利于分子链的规整排 与镍片表面 KH-550 的-NH2形成氢键。第一步是 PAA 大分子链由溶液扩散到电氢键使 PAA 大分子链吸附在 KH-550 自组，因此我们研究了蘸涂时间与 α 之间的关56789α

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本文编号：2634812