膨脹石墨負載納米鐵對廢水中U(VI)的去除特性研究.pdf

1、核能的廣泛應用導致了鈾礦冶工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，進而產生了大量的含鈾放射性廢水，對自然環(huán)境造成了較大的潛在威脅。因此對含鈾廢水進行處理的研究成為科研熱點。
　　本研究以膨脹石墨為載體，Fe(NO3)3為前驅體，通過浸漬-還原-煅燒法制備膨脹石墨負載納米零價鐵（NZVI/EG）復合材料，并根據對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)吸附實驗，研究了初始

2、 pH、吸附劑投加量、U(VI)初始濃度、溫度以及吸附時間對兩種吸附劑去除U(VI)效果的影響，并以熱力學模型和動力學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 U(VI)的去除機理。
　　膨脹石墨對U(VI)的去除試驗表明：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)初始質量濃度為10

3、 mg/L時，對U(VI)的去除率達到98.98％，反應在4h達到平衡。Langmuir等溫吸附模型和準二級動力學模型較好地擬合了吸附過程，30℃時飽和吸附量為27.03mg/g；熱力學分析表明膨脹石墨對U(VI)的吸附是自發(fā)的放熱反應。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果表明，膨脹石墨對U(VI)的吸附以物理吸附為主，表面官能團起輔助作用。解吸實驗證明膨脹石墨是可重復利用的吸附劑。
　　NZVI/EG對 U

4、(VI)的去除試驗表明：原料中鐵與碳的投加配比Fe:C=1:0.75時，對U(VI)鈾最佳去除效果；NZVI/EG在pH=4~7時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)初始質量濃度為10 mg/L時，吸附平衡時間在4h左右，去除率能達到98.87%；Langmuir吸附等溫模型和二級動力學方程能很好地模擬吸附過程，30℃時，NZVI/EG理論飽和吸附量為67.11mg/g；熱力學分