海藻酸盐核壳微球吸附剂的构建及其性能研究

发布时间：2018-05-15 12:14

  本文选题：海藻酸盐核壳微球 + 吸附　； 参考：《西南科技大学》2017年硕士论文

【摘要】：铀矿加工过程中产生含有铀、锶、氟废水会对水生生物以及人体造成严重危害,废水中铀、锶、氟的去除方法和材料的研究具有重要意义。与其他去除方法相比,吸附法由于其工艺简单、费用低等优点受到广泛的关注。但目前已被报道的吸附剂存在较多缺点,如较低吸附量和回收处理困难等。因此,开发一种环境友好、去除效率高的吸附剂是亟待解决的问题。本课题在核能开发专项的资助下,采用同轴电喷技术构建了海藻酸盐核壳微球吸附剂,研究其对铀、锶、氟离子的吸附以及吸附机理,主要内容如下:1、以环境友好的海藻酸钠和凹凸棒粘土为材料,以无水氯化钙为交联剂,采用同轴电喷技术,构建一种海藻酸钙/凹凸棒粘土核壳微球吸附剂,对其铀吸附性能进行了系统的研究。结果表明,在pH为3、反应温度为328.15 K、U(Ⅵ)初始浓度为340 mg/L时,海藻酸钙/凹凸棒粘土核壳微球对U(Ⅵ)的饱和吸附容量为:199.345 mg/L。吸附过程符合线性Langmuir等温吸附模型及准二级动力学模型,且对铀的吸附过程是一个吸热、自发的过程。海藻酸钙/凹凸棒粘土核壳微球吸附材料循环利用4次后对铀的吸附量仍能达到16.682mg/g。海藻酸钙/凹凸棒粘土核壳微球吸附剂对铀的吸附机理为离子交换和静电吸引。2、以海藻酸钠和沸石为主要原料,合成一种海藻酸钙/沸石核壳微球吸附剂,系统探究了其对锶离子的吸附性能。结果表明,pH为4、反应温度为328.15 K、锶离子初始浓度为140 mg/L时,海藻酸钙/沸石核壳微球对锶的饱和吸附容量为:83.310 mg/g。海藻酸钙/沸石核壳微球对锶的吸附符合Freundlich吸附等温模型及准二级动力学模型且吸附过程是一个吸热、自发、熵增的过程。研究了不同锶离子浓度、填料高度、流速对海藻酸钙/沸石核壳微球动态吸附锶离子的影响。结果表明,随着填料高度的增加,穿透时间和耗竭时间都将向后延迟,随着流速和初始锶离子浓度的增加,穿透时间和耗竭时间都将缩短。海藻酸钙/沸石核壳微球吸附剂经过三次再生后,对锶离子的去除率可达到62.671%。海藻酸钙/沸石核壳微球吸附剂对锶的吸附机理为离子交换。3、运用同轴电喷的方法构建出一种海藻酸镧/Fe_3O_4磁性核壳微球吸附剂,系统研究了其对氟离子的静态吸附效果。结果表明,当pH为4、温度为298.15K、初始氟离子浓度为150mg/L、吸附时间为900min时,海藻酸镧/Fe_3O_4磁性核壳微球对氟离子的吸附量最大为66.284mg/g;共存离子为:Sr~(2+)、UO_2~(2+)、SO_4~(2-)、Cl~-、HCO_3~-、PO_4~(3-)浓度在0-20mg/L时对吸附剂吸附氟离子几乎没有影响。海藻酸镧/Fe_3O_4磁性核壳微球对氟离子的吸附符合Freundlich吸附等温模型及准二级动力学模型且对氟离子的吸附过程是一个放热、自发、熵增的过程。海藻酸镧/Fe_3O_4磁性核壳微球对氟离子的动态吸附结果表明:随着填料高度的增加,穿透时间和耗竭时间都将向后延迟,随着流速和初始锶离子浓度的增加,穿透时间和耗竭时间都将缩短。海藻酸镧/Fe_3O_4磁性核壳微球吸附剂重复利用三次后,对氟离子的吸附量仍可达到17.592mg/g。海藻酸镧/Fe_3O_4磁性核壳微球对氟离子的吸附主要通过静电吸引和软硬酸碱作用。
[Abstract]:The adsorption capacity of calcium alginate / attapulgite clay core - shell microsphere to U ( 鈪，

本文编号：1892423