聚丙烯腈偕胺肟化及其对铀酰离子的吸附性能研究

发布时间：2022-10-08 12:53

　　为了能够实现能源的可持续发展,世界各国都把核能作为主要的能源发展目标。然而随着核能工业的发展,无论是在核电运行,还是在核燃料循环前段、乏燃料后处理等过程中必然会产生大量的含铀废液,因此如何快速有效地处理这些废液具有重要的意义。本文采用均相法,以N,N’-二甲基甲酰胺（DMF）为有机溶剂,使聚丙烯腈（PAN）粉末和羟胺（50%溶液）发生反应,以制备偕胺肟基聚丙烯腈吸附材料。通过傅立叶变换红外光谱（FT-IR）和比表面积及孔径分析仪对所制备的吸附材料进行表征,用ICP-AES和ICP-MS检测吸附后溶液中铀的含量。使用初始浓度为100ppm的硝酸铀酰溶液研究吸附材料对铀酰离子的吸附性能,考察了吸附时间、铀溶液pH值、吸附温度等因素对吸附的影响。材料制备实验结果表明,吸附材料的制备条件,如:反应时间、反应溶质比、反应温度等不同,所得吸附材料的形态也各有不同。常温（25℃）反应,溶质比n（腈基）:n（羟胺）=1:1时的吸附材料可以通过造粒制得不同程度黄色的扁圆形的固体颗粒,而溶质比n（腈基）:n（羟胺）=1:2时则不能通过造粒得到固定形态的产物,只能得到不定形的白色固体粉末。高温（90℃）反应... 

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 核能发展概述
    1.2 放射性废液处理研究现状
    1.3 吸附法处理放射性废液
        1.3.1 无机类吸附剂
        1.3.2 有机类吸附剂
    1.4 偕胺肟类吸附材料
        1.4.1 偕胺肟的合成方法
        1.4.2 偕胺肟的基本性质[
        1.4.3 偕胺肟的研究进展
    1.5 本文研究意义及主要研究内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 主要研究内容
第2章 实验原理与实验方法
    2.1 实验试剂和仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验方法和原理
        2.2.1 偕胺肟基聚丙烯腈制备的原理和步骤
        2.2.2 偕胺肟基聚丙烯腈材料的表征
        2.2.3 偕胺肟基聚丙烯腈的吸附实验研究
    2.3 本章小结
第3章 偕胺肟基聚丙烯腈的制备与表征
    3.1 常温制备偕胺肟基聚丙烯腈
        3.1.1 腈基与羟胺摩尔比 1:1 的产物
        3.1.2 腈基与羟胺摩尔比 1:2 的产物
    3.2 高温制备偕胺肟基聚丙烯腈
    3.3 红外光谱分析
        3.3.1 常温反应产物红外光谱分析
        3.3.2 高温反应产物红外光谱分析
    3.4 比表面积及孔隙率测量
    3.5 本章小结
第4章 偕胺肟基聚丙烯腈对铀酰离子的吸附实验
    4.1 时间对吸附性能的影响
        4.1.1 常温 1:1 合成吸附材料
        4.1.2 常温 1:2 合成吸附材料
        4.1.3 高温 1:2 合成吸附材料
    4.2 吸附动力学曲线拟合
    4.3 pH值对吸附性能的影响
        4.3.1 常温 1:1 合成吸附剂
        4.3.2 高温 1:2 合成吸附剂
    4.4 温度对吸附性能的影响
        4.4.1 常温 1:1 合成吸附剂
        4.4.2 高温 1:2 合成吸附剂
    4.5 吸附等温线及热力学分析
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]全球铀矿资源分布以及对中国勘查开发建议[J]. 李文,许虹,王秋舒,刘陟娜,曾祥婷,李梅梅.  中国矿业. 2016(06)
[2]AOPAN/PA-66复合纳米纤维膜的制备及对金属离子的吸附性能[J]. 闫春秋,刘斌,鲁冠秀,李耀先,杨清彪,宋岩.  高等学校化学学报. 2016(01)
[3]海水提铀的研究进展[J]. 陈树森,任宇,丁海云,宿延涛.  原子能科学技术. 2015(03)
[4]放射性废水处理中的吸附材料研究[J]. 方祥洪,杨彬,马若霞,任力,华伟.  山东化工. 2015(03)
[5]离子印迹聚合物的合成及其在碳酸铀酰铵溶液中的吸附性能[J]. 张红娟,陈庆德,沈兴海.  北京大学学报(自然科学版). 2014(05)
[6]偕胺肟化聚丙烯腈纳米纤维的制备及在含金属离子废水处理中的应用[J]. 丁耀莹,王成志,问县芳,张鑫鹏,叶霖,张爱英,冯增国.  高等学校化学学报. 2013(07)
[7]红外光谱法对聚丙烯腈共聚物的结构表征[J]. 张克勤.  光谱实验室. 2012(06)
[8]吸附法海水提铀材料研究进展[J]. 沈江南,林龙,陈卫军,周勇,金可勇.  化工进展. 2011(12)
[9]改性羧甲基纤维素对铀吸附机理的试验研究[J]. 周书葵,曾光明,刘迎九,杨金辉,蒋海燕.  中国环境科学. 2011(09)
[10]关于我国核燃料后处理/再循环的一些思考（英文）[J]. 顾忠茂,柴之芳.  化学进展. 2011(07)

博士论文
[1]偕胺肟基纳米材料的合成及其对铀的吸附性能研究[D]. 赵英国.中国科学技术大学 2015
[2]以蛋壳为原料制备多种吸附材料及其铀吸附性能研究[D]. 李松南.哈尔滨工程大学 2013

硕士论文
[1]偕胺肟基聚丙烯腈纤维的制备及其对铀酰和竞争离子吸附性能研究[D]. 赵欢欢.中国科学院研究生院（上海应用物理研究所） 2015
[2]N，N-二乙基二硫代氨基甲酸酯衍生物的合成与性能[D]. 程秦豫.中南大学 2012
[3]偕胺肟基PAN纳米纤维离子配合性能的研究[D]. 廖师琴.江南大学 2012
[4]偕胺肟基材料的合成及其对铀的吸附性能研究[D]. 刘梅.中国海洋大学 2009



本文编号：3687749