改性石墨相氮化碳吸附U（Ⅵ）的性能与机理研究
发布时间：2020-12-23 22:54
在铀矿开采及铀的生产应用中产生的大量含铀废水对水体、土壤等环境造成放射性污染,对环境和人类健康造成严重影响。吸附法作为一种简单、高效、价廉的方法成为当今研究的热点。本课题以三聚氰胺为原料,通过酸刻蚀及氧化处理技术和原位聚合法制备了两种功能化材料,探讨两种材料对U（Ⅵ）的吸附性能与吸附机理,获得的研究结果如下:（1）采用酸刻蚀及氧化处理技术制备了氧化石墨相氮化碳（OCN）材料,探究了OCN对水中U（Ⅵ）的吸附-解吸性能。考察了溶液pH,温度,OCN投加量,反应时间,U（Ⅵ）初始浓度等影响因素对OCN吸附U（Ⅵ）的影响,并探讨了吸附机制。结果表明:OCN对U（Ⅵ）有良好的吸附效果,在pH=5、30℃、U（Ⅵ）的初始浓度为10 mg/L,OCN的投加量为200 mg/L时,OCN对U（Ⅵ）吸附率达98.9%,比未改性的石墨相氮化碳（g-C3N4）吸附U（Ⅵ）的性能提高了约42%,吸附反应在10 min即到达吸附平衡,30℃理论最大吸附量为278mg/g。pH是影响OCN吸附U（Ⅵ）的重要影响因素,温度等因素对U（Ⅵ）的吸附影响较小。拟二级动力学方程...
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
g-C3N4的两种不同结构：(a)结构单元为三嗪的g-C3N4，(b)结构单元为3-s-三嗪的g-C3N4
图 1.1 g-C3N4的两种不同结构：(a) 结构单元为三嗪的 g-C3N4，(b) 结构单元为 3-s-三嗪的 g1.3.2 石墨相氮化碳的合成g-C3N4晶体一般来自于实验合成，在自然界中不存在天然的石墨相氮化碳。常用的墨相氮化碳的前驱体有三聚氰胺、硫脲、氰胺、尿素、二氰二胺等。制备 g-C3N4常用有：热聚合法，电化学沉积法，溶剂热法，固相反应法等。其中热聚合法由于其操作简渐成为 g-C3N4研究中最常用的合成方法。
图 1.3 聚苯胺结构式4.2 聚苯胺的合成聚苯胺的合成一般有电化学法，化学氧化聚合法，乳液聚合法等[67]。1）电化学法电化学法是在含有苯胺的电解质溶液中，选用合适的电化学条件，使其在阳极发生氧化反应，生成黏附于电极表面的聚苯胺粉末或薄膜。电化学合成聚苯胺反应条件易于控制调节 pH 值与电极电位来控制合成聚苯胺的氧化程度，且获得的聚苯胺纯度很高。缺点是的聚苯胺产量较低。2）化学氧化聚合法化学氧化法分为氧化聚合法与乳液聚合法两种。化学氧化聚合法是在酸性介质条件下利化剂（催化剂）使苯胺氧化聚合，这种方法是当前使用最广的方法，同时它能大规模量
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚苯胺改性Mxene复合材料对U(VI)的高效富集及机理研究[J]. 顾鹏程,宋爽,张塞,韦犇犇,文涛,王祥科. 化学学报. 2018(09)
[2]U(Ⅵ)在偕胺肟基功能化介孔二氧化硅上的吸附[J]. 李博林,朱璐,王路生,孙亚楼,杨柳,陈愫文. 核化学与放射化学. 2018(03)
[3]聚多巴胺包覆磁性纳米材料吸附去除模拟废水中的铅离子[J]. 马玉荣,周陆跃. 环境化学. 2018(04)
[4]多孔纳米片状石墨相氮化碳的制备及其可见光催化[J]. 侯建华,蔡瑞,沈明,蒋坤. 无机化学学报. 2018(03)
[5]聚苯胺包覆酸处理螺旋碳纤维材料的制备和电化学性能[J]. 史泰龙,唐国霞,赵晨曦,黄新林,刘秀昀,孙益欣,朱亚波. 材料研究学报. 2018(01)
[6]微生物法处理低浓度含铀废水研究[J]. 张露,刘峙嵘. 环境工程. 2017(12)
[7]我国膜分离技术的发展现状[J]. 张云飞,田蒙奎,许奎. 现代化工. 2017(04)
[8]Microbial reduction of uranium（Ⅵ） by Bacillus sp.dwc-2:A macroscopic and spectroscopic study[J]. Xiaolong Li,Congcong Ding,Jiali Liao,Liang Du,Qun Sun,Jijun Yang,Yuanyou Yang,Dong Zhang,Jun Tang,Ning Liu. Journal of Environmental Sciences. 2017(03)
[9]NiS2助剂修饰g-C3N4光催化剂的简易合成及光催化制氢性能增强研究（英文）[J]. 陈峰,杨慧,王雪飞,余火根. 催化学报. 2017(02)
[10]载锰氮化碳催化臭氧法降解水中草酸研究[J]. 杨玉飞,黄远星,姚吉,穆岩. 水资源与水工程学报. 2017(01)
博士论文
[1]纳米材料对水体中放射性核素的去除及机理研究[D]. 王祥学.中国科学技术大学 2017
硕士论文
[1]啤酒酵母与黑曲霉对铀的吸附机理研究[D]. 王晓彧.兰州大学 2017
[2]纳米Fe3O4/黑曲霉磁性微球的制备及其对U（Ⅵ）的吸附性能[D]. 熊芬.南华大学 2017
[3]某铀加工企业个人剂量监控及防护效果分析[D]. 王艳平.南华大学 2017
[4]玉米秸秆酶解残渣中木素的分离、改性及对Cu2+的吸附性能研究[D]. 刘鹏.华南理工大学 2017
[5]多氨基含氮配体改性介孔二氧化硅对铀的吸附性能研究[D]. 张宗波.南华大学 2016
[6]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[D]. 王亮.南华大学 2016
[7]氧化石墨烯基复合材料吸附铀（Ⅵ）的性能与机理试验研究[D]. 史冬峰.南华大学 2016
[8]杯芳烃磷酸酯衍生物的合成及其对U(Ⅵ)的萃取性能研究[D]. 莫辉艳.南华大学 2014
本文编号：2934482
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
g-C3N4的两种不同结构：(a)结构单元为三嗪的g-C3N4，(b)结构单元为3-s-三嗪的g-C3N4
图 1.1 g-C3N4的两种不同结构：(a) 结构单元为三嗪的 g-C3N4，(b) 结构单元为 3-s-三嗪的 g1.3.2 石墨相氮化碳的合成g-C3N4晶体一般来自于实验合成，在自然界中不存在天然的石墨相氮化碳。常用的墨相氮化碳的前驱体有三聚氰胺、硫脲、氰胺、尿素、二氰二胺等。制备 g-C3N4常用有：热聚合法，电化学沉积法，溶剂热法，固相反应法等。其中热聚合法由于其操作简渐成为 g-C3N4研究中最常用的合成方法。
图 1.3 聚苯胺结构式4.2 聚苯胺的合成聚苯胺的合成一般有电化学法，化学氧化聚合法，乳液聚合法等[67]。1）电化学法电化学法是在含有苯胺的电解质溶液中，选用合适的电化学条件，使其在阳极发生氧化反应，生成黏附于电极表面的聚苯胺粉末或薄膜。电化学合成聚苯胺反应条件易于控制调节 pH 值与电极电位来控制合成聚苯胺的氧化程度，且获得的聚苯胺纯度很高。缺点是的聚苯胺产量较低。2）化学氧化聚合法化学氧化法分为氧化聚合法与乳液聚合法两种。化学氧化聚合法是在酸性介质条件下利化剂（催化剂）使苯胺氧化聚合，这种方法是当前使用最广的方法，同时它能大规模量
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚苯胺改性Mxene复合材料对U(VI)的高效富集及机理研究[J]. 顾鹏程,宋爽,张塞,韦犇犇,文涛,王祥科. 化学学报. 2018(09)
[2]U(Ⅵ)在偕胺肟基功能化介孔二氧化硅上的吸附[J]. 李博林,朱璐,王路生,孙亚楼,杨柳,陈愫文. 核化学与放射化学. 2018(03)
[3]聚多巴胺包覆磁性纳米材料吸附去除模拟废水中的铅离子[J]. 马玉荣,周陆跃. 环境化学. 2018(04)
[4]多孔纳米片状石墨相氮化碳的制备及其可见光催化[J]. 侯建华,蔡瑞,沈明,蒋坤. 无机化学学报. 2018(03)
[5]聚苯胺包覆酸处理螺旋碳纤维材料的制备和电化学性能[J]. 史泰龙,唐国霞,赵晨曦,黄新林,刘秀昀,孙益欣,朱亚波. 材料研究学报. 2018(01)
[6]微生物法处理低浓度含铀废水研究[J]. 张露,刘峙嵘. 环境工程. 2017(12)
[7]我国膜分离技术的发展现状[J]. 张云飞,田蒙奎,许奎. 现代化工. 2017(04)
[8]Microbial reduction of uranium（Ⅵ） by Bacillus sp.dwc-2:A macroscopic and spectroscopic study[J]. Xiaolong Li,Congcong Ding,Jiali Liao,Liang Du,Qun Sun,Jijun Yang,Yuanyou Yang,Dong Zhang,Jun Tang,Ning Liu. Journal of Environmental Sciences. 2017(03)
[9]NiS2助剂修饰g-C3N4光催化剂的简易合成及光催化制氢性能增强研究（英文）[J]. 陈峰,杨慧,王雪飞,余火根. 催化学报. 2017(02)
[10]载锰氮化碳催化臭氧法降解水中草酸研究[J]. 杨玉飞,黄远星,姚吉,穆岩. 水资源与水工程学报. 2017(01)
博士论文
[1]纳米材料对水体中放射性核素的去除及机理研究[D]. 王祥学.中国科学技术大学 2017
硕士论文
[1]啤酒酵母与黑曲霉对铀的吸附机理研究[D]. 王晓彧.兰州大学 2017
[2]纳米Fe3O4/黑曲霉磁性微球的制备及其对U（Ⅵ）的吸附性能[D]. 熊芬.南华大学 2017
[3]某铀加工企业个人剂量监控及防护效果分析[D]. 王艳平.南华大学 2017
[4]玉米秸秆酶解残渣中木素的分离、改性及对Cu2+的吸附性能研究[D]. 刘鹏.华南理工大学 2017
[5]多氨基含氮配体改性介孔二氧化硅对铀的吸附性能研究[D]. 张宗波.南华大学 2016
[6]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[D]. 王亮.南华大学 2016
[7]氧化石墨烯基复合材料吸附铀（Ⅵ）的性能与机理试验研究[D]. 史冬峰.南华大学 2016
[8]杯芳烃磷酸酯衍生物的合成及其对U(Ⅵ)的萃取性能研究[D]. 莫辉艳.南华大学 2014
本文编号：2934482
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