偕胺肟基介孔二氧化硅的合成及其對(duì)鈾的吸附性能研究.pdf

1、含有偕胺肟基的材料對(duì)鈾離子表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附性能,是目前公認(rèn)的從海水中提取鈾最理想的吸附劑。本文開(kāi)展了偕胺肟基介孔二氧化硅的制備及其吸附性能研究。
　　 采用共縮聚法合成了氰基介孔二氧化硅,由元素分析結(jié)果得知,將硅源直接混合,所得材料的性能最好。以此為原料制備了偕胺肟基介孔二氧化硅,并對(duì)胺肟化條件進(jìn)行了優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)反應(yīng)溫度為70℃,反應(yīng)時(shí)間為3小時(shí),羥胺濃度為77g·L-1,反應(yīng)介質(zhì)pH=7時(shí),所得吸附劑的性能最好,在這

2、個(gè)條件下,吸附劑對(duì)鈾的吸附量達(dá)310mg·g-1以上。此外,以純硅介孔材料,以及氰基和偕胺肟基功能化介孔二氧化硅為吸附劑測(cè)試了材料對(duì)鈾的吸附性能,發(fā)現(xiàn)三種材料對(duì)鈾離子均有一定的吸附,其中以偕胺肟基材料的吸附效果最好,吸附量最高可達(dá)400mg·g-1。
　　 考察了吸附平衡時(shí)間、pH值、鈾離子初始濃度對(duì)材料吸附性能的影響。結(jié)果表明,在30min時(shí)偕胺肟基介孔二氧化硅對(duì)鈾的吸附基本達(dá)到平衡狀態(tài)。pH值對(duì)材料的吸附量影響較大,適宜的p

3、n值為6.0。鈾離子初始濃度對(duì)吸附量的影響較小,材料可以用于不同濃度鈾的吸附。此外,通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)不同溫度下偕胺肟基材料對(duì)鈾離子的吸附可以用Langmuir和Freundlich等溫吸附模型描述。25、35℃下的Langmuir吸附容量分別為704.2mg·g-1和740.8mg·g-1,說(shuō)明提高溫度有利于吸附的進(jìn)行,吸附過(guò)程是吸熱反應(yīng)。吸附劑對(duì)鈾的吸附可以用擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型描述,說(shuō)明偕胺肟基功能化介孔二氧化硅對(duì)鈾的吸附遵循擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方