偕氨肟改性X型沸石的制备及其对模拟海水中Ru 3+ 、Cs + 的吸附性能研究

发布时间：2023-08-17 19:56

　　自2011年,福岛核电站发生泄漏导致大量的放射性核素进入海水,放射性污染引起了社会的广泛关注。¹⁰⁶Ru和¹³⁷Cs是放射性废液中常见的污染元素,从环境保护的角度来看,对海水中的¹⁰⁶Ru和¹³⁷Cs进行有效分离具有很重要的现实意义。本研究通过水热法制备X型沸石,以X型沸石为载体,亚氨基二乙腈(IDAN)为腈基前驱体,将偕氨肟基团负载到X型沸石上制备偕氨肟改性X型沸石,用于去除海水中的放射性¹⁰⁶Ru和¹³⁷Cs,并研究吸附机理。主要研究内容如下:1.偕氨肟改性X型沸石的最佳反应条件为:IDAN的投加量为1.5 g/g(X型沸石);盐酸羟胺的最佳投加量为1 g/g(X型沸石);最佳反应温度为70℃;最佳反应时间为1 h。对吸附剂进行XRD(X射线衍射图谱),FTIR(傅里叶红外光谱),SEM(扫描电镜)以及XPS(X射线光电子能谱)表征,结果表明,XRD图中存在NaX型沸石的特征峰,并且从SEM图中可以看出,改性前后存在着X型沸石特有的正八面体晶型结构,偕...

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 海水中放射性核素的研究现状
        1.1.1 海水中放射性核素的来源及其危害
        1.1.2 处理放射性核素的方法
    1.2 钌的来源、性质及其处理方法
        1.2.1 钌的来源
        1.2.2 钌的性质及存在形态
        1.2.3 钌的处理方法
    1.3 铯的来源、性质及其处理方法
        1.3.1 铯的来源
        1.3.2 铯的性质及存在形态
        1.3.3 铯的处理方法
    1.4 沸石的研究现状
        1.4.1 沸石的发展
        1.4.2 沸石的结构及性质
        1.4.3 沸石的改性研究
        1.4.4 X型沸石的结构及其合成方法
    1.5 偕氨肟改性的研究现状
        1.5.1 偕氨肟改性的机理
        1.5.2 偕氨肟改性的应用
    1.6 存在的问题
    1.7 研究的目的和意义
    1.8 研究内容
    1.9 研究技术路线
第2章 材料与方法
    2.1 实验材料与仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 试验方法
        2.2.1 X型沸石的制备
        2.2.2 偕氨肟改性X型沸石的制备
    2.3 分析测试方法
        2.3.1 红外光谱测试(FT-IR)
        2.3.2 X射线衍射测试(XRD)
        2.3.3 扫描电子显微镜测试(SEM)
        2.3.4 比表面积及孔隙度分析(BET)
        2.3.5 X射线光电子能谱(XPS)
        2.3.6 原子吸收光谱分析(AAS)
        2.3.7 实验数据处理
第3章 偕氨肟改性X型沸石的制备
    3.1 偕氨肟改性X型沸石制备的工艺实验方法
    3.2 偕氨肟改性X型沸石制备的工艺实验结果
        3.2.1 IDAN投加量对所制备吸附剂的吸附性能影响
        3.2.2 盐酸羟胺投加量对所制备吸附剂的吸附性能影响
        3.2.3 反应温度对所制备吸附剂的吸附性能影响
        3.2.4 反应时间对所制备吸附剂的吸附性能影响
    3.3 偕氨肟改性X型沸石的表征
    3.4 本章小结
第4章 偕氨肟改性X型沸石对海水中Ru³⁺的吸附性能研究
    4.1 偕氨肟改性X型沸石对水中Ru³⁺的吸附实验设计
    4.2 偕氨肟改性X型沸石对水中Ru³⁺的吸附实验结果与讨论
        4.2.1 pH对吸附水中Ru³⁺的影响
        4.2.2 反应时间对吸附Ru³⁺的影响以及吸附动力学
            4.2.2.1 反应时间对吸附Ru³⁺的影响
            4.2.2.2 吸附动力学
        4.2.3 吸附剂投加量对吸附Ru³⁺的影响
        4.2.4 Ru³⁺初始浓度对吸附Ru³⁺的影响以及吸附等温线
            4.2.4.1 Ru³⁺初始浓度对吸附Ru³⁺的影响
            4.2.4.2 吸附等温线
        4.2.5 干扰离子对吸附Ru³⁺的影响
        4.2.6 吸附剂对Ru³⁺的动态实验
    4.3 偕氨肟改性X型沸石吸附Ru³⁺的机理
    4.4 本章小结
第5章 偕氨肟改性X型沸石对海水中Cs⁺的吸附性能研究
    5.1 偕氨肟改性X型沸石对水中Cs⁺的吸附实验设计
    5.2 偕氨肟改性X型沸石对水中Cs⁺的吸附实验结果与讨论
        5.2.1 pH对吸附Cs⁺的影响
        5.2.2 反应时间对吸附Cs⁺的影响及吸附动力学
            5.2.2.1 反应时间对吸附Cs⁺的影响
            5.2.2.2 吸附动力学
        5.2.3 吸附剂投加量对吸附Cs⁺的影响
        5.2.4 Cs⁺的初始浓度对吸附Cs⁺的影响及吸附等温线
            5.2.4.1 Cs⁺的初始浓度对吸附Cs⁺的影响
            5.2.4.2 吸附等温线
        5.2.5 干扰离子对吸附Cs⁺的影响
        5.2.6 吸附剂对Cs⁺的动态吸附实验
    5.3 偕氨肟改性X型沸石吸附Cs⁺的机理
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间参与的课题及取得的成绩



本文编号：3842484