试论吸附功能化介孔氧化硅材料对U（Ⅵ）吸附行为

论文导读：结果表明，这三种材料对U(VI)的吸附容量大，吸附速度快，其中NP10在pH=7时对U(VI)的吸附容量达到303mg/g，吸附平衡时间为30min。DIMS在pH=7时对U(VI)的吸附容量即可达到395mg/g，10min内即可达到吸附平衡。APSS在pH=5.3±0.1时吸附容量更是高达409mg/g,10min内达到吸附平衡。无论是吸附容量还是吸附速度均优于文献报道的其他分子筛
摘要：目前，传统能源消耗加速、气候变化不足日益凸显，世界民用核能的进展势在必行。但是核电的进展也面对许多不足，其中铀资源的短缺和环境不足是制约核电进展的主要不足，这些不足的解决都与铀的分离与富集技术息息相关。由此寻找高效，快速，高选择性的铀的分离策略具有重要作用。本课题分别采取共缩聚法和后嫁接法合成了两类功能性介孔硅基材料，运用于水溶液中U(VI)的吸附。共缩聚法合成了磷酸酯基修饰的MCM-41(NP10)，后接法合成了二氢咪唑基修饰的SBA-15(DIMS)和氨基修饰的SBA-15(APSS)，共三种功能化介孔氧化硅材料。对材料进行了XRD，HRTEM，SEM及N2吸附脱附表征，结果表明两类材料均具有规则有序的介孔结构，比表面积大，孔径分布均匀，功能化成功。采取静态批式策略探讨了常规条件下NP10，DIMS，PASS三种材料对U(VI)的吸附行为，考察了U(VI)起始浓度、pH、吸附时间、离子强度及固液比等对吸附的影响，并探讨了脱附，及材料对U(VI)的选择性吸附。实验结果表明，这三种材料对U(VI)的吸附容量大，吸附速度快，其中NP10在pH=7时对U(VI)的吸附容量达到303mg/g，吸附平衡时间为30min。DIMS在pH=7时对U(VI)的吸附容量即可达到395mg/g，10min内即可达到吸附平衡。APSS在pH=5.3±0.1时吸附容量更是高达409mg/g,10min内达到吸附平衡。无论是吸附容量还是吸附速度均优于文献报道的其他分子筛类材料。值得注意的是，这三种材料对U(VI)的选择性吸附效果均很好。探讨还发现，溶液pH对吸附的影响很大，随着pH增加，三种材料对U(VI)的吸附容量均显著增加。相比之下，固液比对吸附的影响不显著，如100mg的APSS可以将4L铀浓度为4.2ppb的铀溶液中的铀几乎完全回收。吸附后的U(VI)经过0.5M的硝酸溶液处理即能以吸附剂上脱附，整个历程的富集因子达到350以上。结果表明功能化介孔硅基材料对U(VI)具有优良的吸附性能，有望运用于乏燃料后处理中吸附分离铀及海水提铀。关键词：功能化论文介孔氧化硅论文U(VI)论文吸附论文
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Abstract5-7
主要英文简写索引7-8
第1章 引言8-13

1.1 探讨作用8-9

1.2 国内外探讨近况浅析9-12

1.3 小结12-13

第2章 功能化介孔氧化硅材料的合成与表征13-24

2.1 仪器与试剂14

2.2 NP10、DIMS、APSS及MCM-41的合成14-16

2.3 NP10、DIMS、APSS的表征16-22

2.4 结论22-24

第3章 功能化介孔氧化硅对U(VI)吸附行为的探讨24-64

3.1 实验部分24-28

3.2 结果与讨论28-64

第4章 总结64-65
参考文献65-71
成果目录71-72
致谢72