含偕胺肟基功能高分子膜的制备及其对海水中铀吸脱附性能的研究

发布时间：2020-08-06 22:58

【摘要】：铀是普遍使用的核燃料,也是重要放射性污染源之一。发展海水提铀技术可以克服陆地铀矿分布不均匀的缺点,提高贫铀国家的能源安全性,相关技术可以应用于铀污染治理中,具有重要的意义。本课题采用铝片为基体材料制备二茂铁基偕胺肟基功能膜电极,用于海水提铀的相关实验。探究影响铀吸附的多种因素及实现电化学脱附的最佳条件。(1)采用自由基聚合法合成聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA),使用二茂铁甲酸对PGMA进行开环反应制备PGMA-Fca,n(Fca):n(PGMA)=0.7时,开环率取得最大值为36%。同时实验制备了N,N-二异氰酸酯胺(HNCD)。(2)KH550溶液(V_(KH550):V_水:V_(乙醇)=3:92:5)的最佳水解pH为9-11,水解后12 h电导率达到最大值。对铝片碱蚀后进行KH550自组装,最佳组装时间为60-120 s。(3)采用层层自组装的方式将HNCD、PGMA-Fca组装到基体表面。基体在1%HNCD、0.5%PGMA-Fca的DMF溶液中的最佳组装时间为分别为25 min、15min。电极功能化采用50 g/L的盐酸羟胺溶液,80℃条件下偕胺肟化最佳时间为50 min。(4)考察了吸附时间、海水pH及铀初始浓度对材料吸附性能的影响。功能电极在室温下9 h左右可以对铀达到吸附平衡,、最佳pH为6-7,平衡吸附量为9.36 mgU·g~(-1)。通过铀吸附等温线可以看到,初始浓度对平衡吸附量影响较大。动力学方程拟合结果表明功能电极对铀的吸附符合准二级动力学方程。使用Langmuir和Freundlich模型对铀吸附等温线数据进行拟合,结果表明,数据符合Langmuir模型。证明功能电极对铀的吸附主要是强络合作用或者化学吸附。(5)功能电极在不同支持电解质溶液中进行循环伏安测试,结果表明功能电极在磷酸盐缓冲液中的稳定性优于3.5%氯化钠溶液,脱附电压φ_(pc)=-0.46 V。
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ424;X55
【图文】：

制备聚合物纤维，来克服聚偕胺肟聚合物强度低的问题。在聚乙烯的主链上聚丙烯腈。通过电子束照射聚乙烯无纺布，在惰性气体氛围中诱导聚乙烯产由基，随后将其放到丙烯腈溶液中，在自由基位点接枝聚丙烯腈。在聚合物会引入一定量的共聚单体以增加聚合物的亲水性。计算结果表明聚乙烯无纺丙烯腈的嫁接程度可达 150 %。示意图如下：

图 1-2 海水提铀浸没式笼吸附系统Fig.1-2 A submerged system of adsorption cages for uranium recovery from seawater实验在日本 Okinawa 海域进行，所用的束编式吸附剂长度为 60m，距水于 40m，防止阻碍过往船只通行。束编式吸附剂固定在可由无线电控制

了稳定 UO2(NO3)-3离子。铀是指经过鳌合、转化吸收等一系列物理化学作。这个过程较为复杂，富集效果受溶液 pH、温度这种方法尚处在实验室阶段，大规模工业化应用[26]使用红藻 Catenellarepens 研究铀的生物吸附特吸附剂用量、铀初始浓度、温度对吸附效果的影pH = 4.5 时 Catenella repens 对铀的吸附效果最好粒减小而增加，温度（15℃－55℃）对吸附量影速，在 30 min 时完成吸附量的 90％，45 min 时30 mg/g。将可以特异性识别 UO2+2的 DNA 适体，利用交联烯上制得吸附剂 aptamer-SMCC-PS。吸附剂可以合，吸附平衡时最大吸附量为 0.63 μgU/g。

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本文编号：2783087