膨脹石墨負(fù)載納米鐵對(duì)廢水中U(VI)的去除特性研究.pdf

1、核能的廣泛應(yīng)用導(dǎo)致了鈾礦冶工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，進(jìn)而產(chǎn)生了大量的含鈾放射性廢水，對(duì)自然環(huán)境造成了較大的潛在威脅。因此對(duì)含鈾廢水進(jìn)行處理的研究成為科研熱點(diǎn)。
　　本研究以膨脹石墨為載體，F(xiàn)e(NO3)3為前驅(qū)體，通過浸漬-還原-煅燒法制備膨脹石墨負(fù)載納米零價(jià)鐵（NZVI/EG）復(fù)合材料，并根據(jù)對(duì)U(VI)的去除效果找到最佳原料配比。再分別以膨脹石墨和NZVI/EG作為吸附劑，去除鈾污染廢水中的U(VI)，通過一系列靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，研究了初始

2、 pH、吸附劑投加量、U(VI)初始濃度、溫度以及吸附時(shí)間對(duì)兩種吸附劑去除U(VI)效果的影響，并以熱力學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)模型擬合吸附過程來研究它們的吸附特性；采用BET比表面積測試、掃描電鏡、X射線能譜分析、X射線衍射分析以及紅外光譜分析等表征手段探究吸附劑對(duì) U(VI)的去除機(jī)理。
　　膨脹石墨對(duì)U(VI)的去除試驗(yàn)表明：膨脹石墨吸附U(VI)的最佳pH為6.5，在溫度為30℃，投加量為2.0 g/L，U(VI)初始質(zhì)量濃度為10

3、 mg/L時(shí)，對(duì)U(VI)的去除率達(dá)到98.98％，反應(yīng)在4h達(dá)到平衡。Langmuir等溫吸附模型和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型較好地?cái)M合了吸附過程，30℃時(shí)飽和吸附量為27.03mg/g；熱力學(xué)分析表明膨脹石墨對(duì)U(VI)的吸附是自發(fā)的放熱反應(yīng)。比表面積測試、掃描電鏡、X射線能譜與傅里葉紅外光譜分析結(jié)果表明，膨脹石墨對(duì)U(VI)的吸附以物理吸附為主，表面官能團(tuán)起輔助作用。解吸實(shí)驗(yàn)證明膨脹石墨是可重復(fù)利用的吸附劑。
　　NZVI/EG對(duì) U

4、(VI)的去除試驗(yàn)表明：原料中鐵與碳的投加配比Fe:C=1:0.75時(shí)，對(duì)U(VI)鈾最佳去除效果；NZVI/EG在pH=4~7時(shí)的廢水中均有較高去除率，且pH=4效果最佳；在溫度為30℃，投加量為1.0 g/L，U(VI)初始質(zhì)量濃度為10 mg/L時(shí)，吸附平衡時(shí)間在4h左右，去除率能達(dá)到98.87%；Langmuir吸附等溫模型和二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程能很好地模擬吸附過程，30℃時(shí)，NZVI/EG理論飽和吸附量為67.11mg/g；熱力學(xué)分