δ-Bi2O3微納米結(jié)構(gòu)對(duì)水體高毒性陰離子的選擇性捕捉研究.pdf

1、隨著能源制造工業(yè)的迅猛發(fā)展，為經(jīng)濟(jì)注入新活力的同時(shí)也產(chǎn)生了大量對(duì)環(huán)境有害的工業(yè)廢水。其中工業(yè)廢水中最為典型的幾種離子為放射性碘離子、硒酸鹽離子和亞硒酸鹽離子。例如，核工業(yè)廢水中常常包含高濃度的放射性碘離子（I131和I129），熱電廠廢水中常常包含高游離性、高毒性的硒酸鹽(IV，VI)離子。本論文工作是利用δ-Bi2O3微納結(jié)構(gòu)來凈化放射性核廢水/工業(yè)廢水中的高游離高毒性的陰離子，并從它獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)解釋其吸附的固化機(jī)理。
　

2、　1.δ-Bi2O3微納結(jié)構(gòu)對(duì)污水中放射性碘離子的選擇性吸收。
　　核電站和甲狀腺藥物研究所產(chǎn)生的廢料會(huì)釋放放射性的碘同位素，如果釋放到環(huán)境中，會(huì)被人體甲狀腺吸收并富集，從而對(duì)人體健康產(chǎn)生極大的威脅。為此，我們制備出微納結(jié)構(gòu)的δ-Bi2O3并將其應(yīng)用在碘離子的定向捕捉上。這種δ-Bi2O3微納結(jié)構(gòu)具有很高的碘吸附容量(1.44 mmol g?1)，當(dāng)凈化完碘離子以后，材料晶相結(jié)構(gòu)由δ-Bi2O3轉(zhuǎn)變成Bi4I2O5。δ-Bi2O3

3、吸附材料具有快速的動(dòng)力學(xué)吸附，并且由于其特殊的微納結(jié)構(gòu)能夠使其在吸附碘離子后快速從溶液中分離。另外，該吸附材料在高濃度的Cl?和CO32?競(jìng)爭(zhēng)離子存在下選擇性捕捉碘離子，而且在弱酸弱堿溶液下仍保持高效吸附的能力。δ-Bi2O3微納米結(jié)構(gòu)優(yōu)異的吸附性能得益于它獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)。
　　2.δ-Bi2O3微米球高容量選擇性吸附溶液中的硒鹽離子。
　　居民區(qū)工業(yè)廢水排放要求水體中硒鹽離子含量需低于20 ppb(美國國家環(huán)保局EPA規(guī)定

4、)。為此，我們探究了δ-Bi2O3微納米材料對(duì)硒鹽離子的飽和吸附和動(dòng)力學(xué)吸附速率。δ-Bi2O3材料被證明擁有較高的飽和吸附容量：它的平衡吸附量高達(dá)160 mg g?1(SeO32?)和58 mg g?1(SeO42?)，并且它能在短短3 min內(nèi)對(duì)熱電廠蓄水池中的SeOx2-離子進(jìn)行不可逆捕捉。另一方面，在高濃度的競(jìng)爭(zhēng)陰離子(Cl?，NO3?，SO42?，CO32?和 PO43?)存在下，δ-Bi2O3仍具有選擇性捕捉硒酸鹽和亞硒酸鹽