张一铭:氧化石墨基复合材料的制备及铀吸附性能研究论文

张一铭:氧化石墨基复合材料的制备及铀吸附性能研究论文

本文主要研究内容

作者张一铭(2019)在《氧化石墨基复合材料的制备及铀吸附性能研究》一文中研究指出:铀元素作为一种重要的核能燃料,在我国国民经济和核工业发展中发挥着重要作用,丰富的铀资源储量是核能快速稳定发展的根本保障,而我国是铀矿资源相对贫乏的国家,因此,开发非常规铀资源刻不容缓。伴随核工业的飞速发展,大量含铀离子的放射性废液排放到环境中,为人体健康带来极大的损伤。为解决铀资源短缺及环境污染等问题,着力于开发高效环保的铀吸附材料已经成为各国学者的主要研究课题之一。氧化石墨附有较大的比表面积,其表面的含氧官能团使氧化石墨易于被功能化改性,目前在含铀放射性废液处理与海水提铀领域得到广泛应用。本文利用对铀离子有选择性的化合物对氧化石墨进行复合改性,制备出三种具有高铀吸附容量和铀选择性的复合吸附材料,通过FT-IR、XRD和TEM等对制备的材料进行表征,考察了材料在不同吸附条件下的铀吸附性能,综合吸附动力学模型、吸附等温模型和吸附热力学参数研究了材料的铀吸附行为,同时对材料在模拟海水中的铀吸附性能进行评估,并探究了材料的铀吸附机理。通过低温聚合法与液相还原法制备了还原氧化石墨-聚吡咯-零价铁复合材料(r GOPPy-Fe0),PPy与Fe0的加入解决了GO选择性差和吸附量低的问题。静态吸附实验说明,r GO-PPy-Fe0的最佳p H值为8.0,与真实海水接近,该吸附过程为由化学吸附主导的单层吸附过程,且为自发吸热过程,在模拟海水测试中,r GO-PPy-Fe0对铀离子的去除率达到95%以上。由XPS分析可推断,PPy中的N与Fe0纳米粒子赋予材料优异的铀吸附能力。利用水热法合成出MIL-88B(Fe)/氧化石墨复合材料(MIL-88B(Fe)/GO),MIL-88B(Fe)可以为吸附铀离子提供更多的活性位点,弥补了GO表面吸附位点有限的缺点。该吸附剂在p H为8.0的铀溶液中吸附量达到最大值,并且吸附过程遵循准二级吸附动力学与Langmuir吸附等温模型,热力学研究证实MIL-88B(Fe)/GO对铀的吸附为自发吸热过程,在接近海水体系的模拟海水测试中表现出优异的吸附性能,且具有良好的循环稳定性。通过XPS分析可知,材料中的O和Fe-O参与了铀的吸附过程。由共沉淀法制备还原氧化石墨-四氧化三铁-腐殖酸(r GO-Fe3O4-HA)磁性复合吸附材料,HA结构中丰富的羧基、羟基、羰基和甲氧基等官能团可提供大量活性吸附位点,有效提高材料的铀吸附容量,并且Fe3O4的加入有利于吸附材料的回收。铀吸附实验表明,该材料在酸性溶液中展现出较大的吸附容量,吸附过程为均匀、单层的化学吸附,吸附热力学证实吸附过程为吸热的自发过程,r GO-Fe3O4-HA在低铀浓度的模拟海水中也表现出良好的铀吸附性能。经XPS表征可推测铀离子与材料中的氧发生了配位作用,使铀离子在其表面吸附。

Abstract

you yuan su zuo wei yi chong chong yao de he neng ran liao ,zai wo guo guo min jing ji he he gong ye fa zhan zhong fa hui zhao chong yao zuo yong ,feng fu de you zi yuan chu liang shi he neng kuai su wen ding fa zhan de gen ben bao zhang ,er wo guo shi you kuang zi yuan xiang dui pin fa de guo jia ,yin ci ,kai fa fei chang gui you zi yuan ke bu rong huan 。ban sui he gong ye de fei su fa zhan ,da liang han you li zi de fang she xing fei ye pai fang dao huan jing zhong ,wei ren ti jian kang dai lai ji da de sun shang 。wei jie jue you zi yuan duan que ji huan jing wu ran deng wen ti ,zhao li yu kai fa gao xiao huan bao de you xi fu cai liao yi jing cheng wei ge guo xue zhe de zhu yao yan jiu ke ti zhi yi 。yang hua dan mo fu you jiao da de bi biao mian ji ,ji biao mian de han yang guan neng tuan shi yang hua dan mo yi yu bei gong neng hua gai xing ,mu qian zai han you fang she xing fei ye chu li yu hai shui di you ling yu de dao an fan ying yong 。ben wen li yong dui you li zi you shua ze xing de hua ge wu dui yang hua dan mo jin hang fu ge gai xing ,zhi bei chu san chong ju you gao you xi fu rong liang he you shua ze xing de fu ge xi fu cai liao ,tong guo FT-IR、XRDhe TEMdeng dui zhi bei de cai liao jin hang biao zheng ,kao cha le cai liao zai bu tong xi fu tiao jian xia de you xi fu xing neng ,zeng ge xi fu dong li xue mo xing 、xi fu deng wen mo xing he xi fu re li xue can shu yan jiu le cai liao de you xi fu hang wei ,tong shi dui cai liao zai mo ni hai shui zhong de you xi fu xing neng jin hang ping gu ,bing tan jiu le cai liao de you xi fu ji li 。tong guo di wen ju ge fa yu ye xiang hai yuan fa zhi bei le hai yuan yang hua dan mo -ju bi ge -ling jia tie fu ge cai liao (r GOPPy-Fe0),PPyyu Fe0de jia ru jie jue le GOshua ze xing cha he xi fu liang di de wen ti 。jing tai xi fu shi yan shui ming ,r GO-PPy-Fe0de zui jia p Hzhi wei 8.0,yu zhen shi hai shui jie jin ,gai xi fu guo cheng wei you hua xue xi fu zhu dao de chan ceng xi fu guo cheng ,ju wei zi fa xi re guo cheng ,zai mo ni hai shui ce shi zhong ,r GO-PPy-Fe0dui you li zi de qu chu lv da dao 95%yi shang 。you XPSfen xi ke tui duan ,PPyzhong de Nyu Fe0na mi li zi fu yu cai liao you yi de you xi fu neng li 。li yong shui re fa ge cheng chu MIL-88B(Fe)/yang hua dan mo fu ge cai liao (MIL-88B(Fe)/GO),MIL-88B(Fe)ke yi wei xi fu you li zi di gong geng duo de huo xing wei dian ,mi bu le GObiao mian xi fu wei dian you xian de que dian 。gai xi fu ji zai p Hwei 8.0de you rong ye zhong xi fu liang da dao zui da zhi ,bing ju xi fu guo cheng zun xun zhun er ji xi fu dong li xue yu Langmuirxi fu deng wen mo xing ,re li xue yan jiu zheng shi MIL-88B(Fe)/GOdui you de xi fu wei zi fa xi re guo cheng ,zai jie jin hai shui ti ji de mo ni hai shui ce shi zhong biao xian chu you yi de xi fu xing neng ,ju ju you liang hao de xun huan wen ding xing 。tong guo XPSfen xi ke zhi ,cai liao zhong de Ohe Fe-Ocan yu le you de xi fu guo cheng 。you gong chen dian fa zhi bei hai yuan yang hua dan mo -si yang hua san tie -fu shi suan (r GO-Fe3O4-HA)ci xing fu ge xi fu cai liao ,HAjie gou zhong feng fu de suo ji 、qiang ji 、tang ji he jia yang ji deng guan neng tuan ke di gong da liang huo xing xi fu wei dian ,you xiao di gao cai liao de you xi fu rong liang ,bing ju Fe3O4de jia ru you li yu xi fu cai liao de hui shou 。you xi fu shi yan biao ming ,gai cai liao zai suan xing rong ye zhong zhan xian chu jiao da de xi fu rong liang ,xi fu guo cheng wei jun yun 、chan ceng de hua xue xi fu ,xi fu re li xue zheng shi xi fu guo cheng wei xi re de zi fa guo cheng ,r GO-Fe3O4-HAzai di you nong du de mo ni hai shui zhong ye biao xian chu liang hao de you xi fu xing neng 。jing XPSbiao zheng ke tui ce you li zi yu cai liao zhong de yang fa sheng le pei wei zuo yong ,shi you li zi zai ji biao mian xi fu 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自哈尔滨工程大学的张一铭,发表于刊物哈尔滨工程大学2019-07-01论文,是一篇关于铀酰离子论文,吸附论文,氧化石墨论文,腐殖酸论文,哈尔滨工程大学2019-07-01论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自哈尔滨工程大学2019-07-01论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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