木屑季銨鹽型螯合吸附劑的制備及其對(duì)廢水中鈾(VI)吸附的試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著核工業(yè)技術(shù)和設(shè)施的不斷進(jìn)步，鈾的需求量也愈來(lái)愈大，同時(shí)在采冶過(guò)程產(chǎn)生大量的含鈾廢水。目前處理含鈾廢水的方法眾多，各有其優(yōu)劣，但吸附法去除效率高、工藝簡(jiǎn)單、成本低，且吸附后的吸附劑處理簡(jiǎn)單、危害較小(焚燒或熱處理)。木屑吸附劑具備成本低、材料量大、易獲取、環(huán)境友好及無(wú)二次污染等特點(diǎn)，但直接應(yīng)用時(shí)吸附率不高，因此可通過(guò)改性提高其吸附率。季銨鹽型吸附劑因其季銨鹽基團(tuán)而增強(qiáng)吸附速率，化學(xué)及酸堿穩(wěn)定性且它是一種螯合吸附劑的同時(shí)也是一種陰陽(yáng)離子

2、吸附劑。目前，利用木屑合成季銨鹽型螯合吸附劑材料鮮見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。
　　本論文通過(guò)對(duì)木屑進(jìn)行物理化學(xué)改性，增加其孔隙率以及引入對(duì)U(VI)有特殊吸附性能的官能團(tuán)，制備有較高吸附效果的季銨鹽型螯合吸附劑（MS），并將其用于對(duì)廢水中U(VI)的去除。通過(guò)靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)研究MS對(duì)U(VI)的吸附性能，在此基礎(chǔ)上研究其吸附機(jī)理。主要研究?jī)?nèi)容及研究結(jié)果如下：
　　1.采用環(huán)氧氯丙烷醚化，二乙烯三胺交聯(lián)及三乙胺接枝共聚反應(yīng)的方法對(duì)木屑改性，制

3、備了季銨螯合吸附劑。研究了環(huán)氧氯丙烷(ECH)投加量、二乙烯三胺(DETA)投加量、醚化反應(yīng)時(shí)間、接枝反應(yīng)時(shí)間對(duì)木屑纖維素的改性效果及其對(duì)廢水中U(VI)吸附效果的影響，采用單因素和正交實(shí)驗(yàn)方法獲取了制備MS的最佳工藝條件。對(duì)最佳條件下的MS進(jìn)行了表征分析并探討了吸附劑的改性機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，MS對(duì) U(VI)的吸附能力較原木屑提高很大。表征結(jié)果表明，木屑改性后表面光滑、結(jié)構(gòu)松散，孔徑變大，結(jié)晶度降低，并且木屑表面基團(tuán)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，

4、成功引入季銨基團(tuán)。
　　2.利用MS強(qiáng)化木屑對(duì)鈾水冶廢水中U(VI)的吸附性能，對(duì)其晶體結(jié)構(gòu)和表面形貌進(jìn)行了分析，探索 MS投加量、反應(yīng)時(shí)間、溶液pH和反應(yīng)溫度對(duì)其吸附性能的影響，分析了吸附過(guò)程的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和等溫吸附規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上分析吸附機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：通過(guò)擬合發(fā)現(xiàn)吸附等溫?cái)?shù)據(jù)符合Langmuir模型，313K時(shí)最大吸附量達(dá)到了63.69mg/g。吸附過(guò)程自發(fā)不可逆，是吸熱過(guò)程，升溫利于吸附。動(dòng)力學(xué)研究表明：準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模