功能化吸附材料的制备及其吸附低浓度铀的行为与机理

发布时间：2025-01-15 12:12

　　铀矿开采及铀水冶会产生大量铀废水,其浓度一般在5 mg/L左右,比国家排放标准（50 ug/L）高出近100倍,对生态环境和人类健康构成了潜在威胁。目前,吸附法是处理低浓度含铀废水的首选方法,但吸附法应用成功与否,主要处决于吸附剂吸附容量的大小和吸附选择性的优劣。因此,如何提高吸附材料对铀的吸附容量和吸附选择性,已成为吸附法研究需要解决的两大关键问题。本文以低浓度含铀废水为研究对象,从提高铀吸附容量、铀吸附选择性和吸附剂回收效率的角度,设计合成了多种吸附材料,研究了pH值、初始铀浓度、吸附时间对其吸附铀性能的影响,以及它们的吸附等温线、吸附热力学和吸附动力学,探索了它们吸附铀的机理。本文的主要研究内容和研究结果如下:（1）采用化学沉淀法合成了Mg-Al-NO₃-LDH吸附剂,并采用SEM-EDS、XRD、FT-IR、XPS、Zata电位仪等分析手段对其表面形貌、微观结构、元素分布、表面官能团及其表面带电性质进行了分析,并系统研究了溶液的pH、初始铀浓度、吸附时间及温度对Mg-Al-NO₃-LDH吸附铀性能的影响,同时采用FT-IR、XPS分析了...

【文章页数】：146 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图2.1 Mg-Al-NO3-LDH的扫描电镜-能谱图

图2.1为Mg-Al-NO3-LDH的扫描电镜及能谱图,由图可知,Mg-Al-NO3-LDH为多边形层状结构,主要含有Mg、Al、N、O元素,且分布比较均匀。2.3.1.2X射线衍射图谱分析

图2.2 Mg-Al-NO3-LDH的X射线衍射图谱

采用X射线衍射分析了Mg-Al-NO3-LDH的物相组成,结果如图2.2所示,在衍射角2θ位于9.83°、19.77°、60.57°和61.66°处出现了层状金属氢氧化物的主要衍射峰,这些衍射峰分别归属于Mg-Al-NO3-LDH的(003)、(006)、(110)和(113)晶....

图2.3 Mg-Al-NO3-LDH的傅里叶红外图谱

为明确Mg-Al-NO3-LDH表面所含化学官能团的种类,采用傅里叶红外光谱仪对Mg-Al-NO3-LDH表面的化学官能团进行了分析。FT-IR谱图结果如图2.3所示,在3400cm-1～3600cm-1处有一较宽的特征峰,这可能归属于O-H的振动。在1635cm-1处出现....

图2.4 Mg-Al-NO3-LDH的XPS图谱

为分析Mg-Al-NO3-LDH表面的化学成分,对Mg-Al-NO3-LDH进行了XPS表征。从图2.4的XPS图谱中,可以明显看到Mg元素、Al元素、O元素和N元素的特征峰,与SEM-EDS的结果吻合。从SEM-EDS、XRD、FT-IR和XPS分析结果可知采用沉淀法可成功制备....

本文编号：4027378