马豆豆:磷酸改性碳材料对放射性废水中铀的吸附性能研究论文

马豆豆:磷酸改性碳材料对放射性废水中铀的吸附性能研究论文

本文主要研究内容

作者马豆豆(2019)在《磷酸改性碳材料对放射性废水中铀的吸附性能研究》一文中研究指出:随着现代核能工业的迅速发展,放射性含铀废水的数量不断增长,同时含铀废水的种类和来源也变的极其广泛。因而,不管是从核能可持续发展角度、生态环境保护以及人类健康方面出发,对放射性废水中的铀进行去除有着重要的现实意义。吸附法具有效率高、操作简捷、成本较低和适用性广等优点,在含铀废水净化领域发挥了重要作用。碳质吸附剂具有比表面积大、孔隙结构好、机械强度高、抗热和辐射损伤能力强等优异的性能,在放射性废水净化方面展现出巨大的潜力。为此,本论文用磷酸作为活化剂通过高温活化和水热法制备了廉价高效的磷酸改性碳质吸附剂。通过静态实验法较为系统的研究了各种环境因素对U(VI)在上述吸附剂上吸附性能的影响。同时,利用微观分析技术深入探究U(VI)在所得吸附材料上的吸附机理:(1)磷酸化学活化花生壳活性炭以花生壳粉末碳源,磷酸作为活化剂,在200-800℃高温下活化制备磷酸活化花生壳活性炭(PACs),并考察了水溶液中pH值、接触时间、离子强度、温度等因素对该吸附剂去除U(VI)的性能的影响。结果表明,相较于花生壳粉末,磷酸活化制备的活性炭对U(VI)的吸附性能明显提升。此外,该吸附过程受溶液pH影响显著,离子强度能够促进U(VI)的吸附。根据线性相关系数R~2值,准二级动力学方程和Langmuir吸附等温线模型对U(VI)在所有材料上的吸附拟合效果更好。根据Langmuir拟合结果,PAC-800表现出最高的吸附容量,为120.90mg/g。此外,该吸附过程为吸热自发过程。根据XPS分析,U(VI)的吸附来源于材料表面C=OOH和含磷官能团的表面络合作用和离域?电子的离子交换作用。(2)水热法制备磷酸改性媒质活性炭虽然磷酸作为活化剂高温活化生物质能够引入含磷官能团,但其吸附能力与同类碳材料相比,仍处于中间位置。因此,本文还在磷酸溶液中水热法改性煤质活性炭制备了磷酸改性煤质活性炭(AC-PHs)。同样,通过静态批实验考察了水热温度和水溶液中各环境因素对AC-PHs去除U(VI)性能的影响。吸附实验表明,AC-PHs对U(VI)展现出良好的吸附能力,该吸附材料上的吸附过程同样符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温线模型。在pH=4.0?0.1和T=298K时,AC-PHs对U(VI)的最大吸附量为228.31mg/g。XPS分析表明吸附过程中材料表面的-COOH和磷酸官能团与U(VI)发生表面络合反应,此即为水热改性碳材料去除U(VI)的吸附机理。

Abstract

sui zhao xian dai he neng gong ye de xun su fa zhan ,fang she xing han you fei shui de shu liang bu duan zeng chang ,tong shi han you fei shui de chong lei he lai yuan ye bian de ji ji an fan 。yin er ,bu guan shi cong he neng ke chi xu fa zhan jiao du 、sheng tai huan jing bao hu yi ji ren lei jian kang fang mian chu fa ,dui fang she xing fei shui zhong de you jin hang qu chu you zhao chong yao de xian shi yi yi 。xi fu fa ju you xiao lv gao 、cao zuo jian jie 、cheng ben jiao di he kuo yong xing an deng you dian ,zai han you fei shui jing hua ling yu fa hui le chong yao zuo yong 。tan zhi xi fu ji ju you bi biao mian ji da 、kong xi jie gou hao 、ji xie jiang du gao 、kang re he fu she sun shang neng li jiang deng you yi de xing neng ,zai fang she xing fei shui jing hua fang mian zhan xian chu ju da de qian li 。wei ci ,ben lun wen yong lin suan zuo wei huo hua ji tong guo gao wen huo hua he shui re fa zhi bei le lian jia gao xiao de lin suan gai xing tan zhi xi fu ji 。tong guo jing tai shi yan fa jiao wei ji tong de yan jiu le ge chong huan jing yin su dui U(VI)zai shang shu xi fu ji shang xi fu xing neng de ying xiang 。tong shi ,li yong wei guan fen xi ji shu shen ru tan jiu U(VI)zai suo de xi fu cai liao shang de xi fu ji li :(1)lin suan hua xue huo hua hua sheng ke huo xing tan yi hua sheng ke fen mo tan yuan ,lin suan zuo wei huo hua ji ,zai 200-800℃gao wen xia huo hua zhi bei lin suan huo hua hua sheng ke huo xing tan (PACs),bing kao cha le shui rong ye zhong pHzhi 、jie chu shi jian 、li zi jiang du 、wen du deng yin su dui gai xi fu ji qu chu U(VI)de xing neng de ying xiang 。jie guo biao ming ,xiang jiao yu hua sheng ke fen mo ,lin suan huo hua zhi bei de huo xing tan dui U(VI)de xi fu xing neng ming xian di sheng 。ci wai ,gai xi fu guo cheng shou rong ye pHying xiang xian zhe ,li zi jiang du neng gou cu jin U(VI)de xi fu 。gen ju xian xing xiang guan ji shu R~2zhi ,zhun er ji dong li xue fang cheng he Langmuirxi fu deng wen xian mo xing dui U(VI)zai suo you cai liao shang de xi fu ni ge xiao guo geng hao 。gen ju Langmuirni ge jie guo ,PAC-800biao xian chu zui gao de xi fu rong liang ,wei 120.90mg/g。ci wai ,gai xi fu guo cheng wei xi re zi fa guo cheng 。gen ju XPSfen xi ,U(VI)de xi fu lai yuan yu cai liao biao mian C=OOHhe han lin guan neng tuan de biao mian lao ge zuo yong he li yu ?dian zi de li zi jiao huan zuo yong 。(2)shui re fa zhi bei lin suan gai xing mei zhi huo xing tan sui ran lin suan zuo wei huo hua ji gao wen huo hua sheng wu zhi neng gou yin ru han lin guan neng tuan ,dan ji xi fu neng li yu tong lei tan cai liao xiang bi ,reng chu yu zhong jian wei zhi 。yin ci ,ben wen hai zai lin suan rong ye zhong shui re fa gai xing mei zhi huo xing tan zhi bei le lin suan gai xing mei zhi huo xing tan (AC-PHs)。tong yang ,tong guo jing tai pi shi yan kao cha le shui re wen du he shui rong ye zhong ge huan jing yin su dui AC-PHsqu chu U(VI)xing neng de ying xiang 。xi fu shi yan biao ming ,AC-PHsdui U(VI)zhan xian chu liang hao de xi fu neng li ,gai xi fu cai liao shang de xi fu guo cheng tong yang fu ge zhun er ji dong li xue fang cheng he Langmuirxi fu deng wen xian mo xing 。zai pH=4.0?0.1he T=298Kshi ,AC-PHsdui U(VI)de zui da xi fu liang wei 228.31mg/g。XPSfen xi biao ming xi fu guo cheng zhong cai liao biao mian de -COOHhe lin suan guan neng tuan yu U(VI)fa sheng biao mian lao ge fan ying ,ci ji wei shui re gai xing tan cai liao qu chu U(VI)de xi fu ji li 。

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合肥工业大学的马豆豆,发表于刊物合肥工业大学2019-11-11论文,是一篇关于吸附论文,放射性核素论文,碳质吸附剂论文,合肥工业大学2019-11-11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,资料来自合肥工业大学2019-11-11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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