膨潤(rùn)土為原料合成的介孔材料吸附模擬放射性核素研究.pdf

1、介孔分子篩自20世紀(jì)90年代初誕生以來(lái),其合成與應(yīng)用一直受到廣泛的關(guān)注。介孔分子篩具有高比表面積、狹窄的孔徑分布、排列有序且可調(diào)控的孔道結(jié)構(gòu)以及良好的的化學(xué)和熱穩(wěn)定性,這些特性使其在催化、生物制藥、新型納米材料制備及吸附等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本文以黃山膨潤(rùn)土為硅鋁源,CTAB為模板劑,利用水熱晶化法合成了介孔材料。XRD和FT-IR測(cè)試結(jié)果顯示合成材料的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)MCM-41介孔材料相似;N2吸附-脫附測(cè)得材料比表面積

2、為534.5m2/g,平均孔徑為3.1nm。
　　 對(duì)介孔材料進(jìn)行了酸堿滴定,結(jié)果表明在不同pH值下,材料的表面化合態(tài)分布情況不同。用Gran函數(shù)計(jì)算得到材料的零點(diǎn)電荷pHzpc為4.18。
　　 以介孔材料為吸附劑,采用靜態(tài)吸附法考察了其對(duì)模擬放射性核素Nd(Ⅲ)、Eu(Ⅲ)和Th(Ⅳ)的吸附性能,考察了吸附時(shí)間、吸附劑用量、離子強(qiáng)度、pH、外加離子和溫度等對(duì)介孔材料吸附性能的影響,并對(duì)其吸附機(jī)理進(jìn)行了初步探討,結(jié)果表

3、明:(1)Nd(Ⅲ)、Eu(Ⅲ)和Th(Ⅳ)在介孔材料上的吸附強(qiáng)烈依賴于pH值,而與離子強(qiáng)度無(wú)關(guān)。(2)Nd(Ⅲ)、Eu(Ⅲ)和Th(Ⅳ)在介孔材料上的吸附速率較快,均符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。(3)通過(guò)吸附熱力學(xué)計(jì)算可知,Nd(Ⅲ)、Eu(Ⅲ)和Th(Ⅳ)在介孔材料上的吸附過(guò)程均為自發(fā)的吸熱過(guò)程。(4)通過(guò)對(duì)Nd(Ⅲ)、Eu(Ⅲ)和Th(Ⅳ)在介孔材料上的解吸附研究可知,Nd(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)在介孔材料上不會(huì)發(fā)生解吸,而Th(Ⅳ)卻有一定