论文部分内容阅读
铀矿冶生产过程中，产生的含铀废水对人类健康和生态环境造成一定的威胁，如何有效的处理含铀废水是当前研究的热点问题。氧化石墨烯（GO）是一种良好的吸附材料，用来吸附各种重金属离子。偕胺肟基团对重金属离子具有非常好的吸附能力，特别是对U(VI)的吸附效果尤为突出；本文采用 Hummer法制备了氧化石墨烯(GO)，通过氰基化和胺肟化反应，将偕胺肟基团接入到GO表面从而合成偕胺肟基氧化石墨烯复合材料（GO-AO），并分别探讨了GO和GO-AO材料对U（VI）的吸附性能，得到以下结果： (1)采用Hummer法制备出氧化石墨烯（GO），作为吸附剂用来吸附水溶液中的U（VI），探讨其对U(VI)的吸附性能,并采用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X-射线衍射（XRD）对GO材料进行表征。结果表明，在温度为30℃，pH值为7，NaCl浓度为0.01mol/L，GO投加量为0.1g/L条件下，反应时间90min时达到吸附平衡，吸附容量为117.6mg/g。氧化石墨烯对铀吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich等温线。吸附热力学参数ΔGo<0,ΔHo>0，说明吸附反应过程是自发进行的，且为吸热反应。由此表明，氧化石墨烯（GO）是一种良好的吸附U（VI）的材料。 (2)通过氰基化、胺肟化反应将偕胺肟基团（AO）接支到氧化石墨烯（GO）上，制备出偕胺肟基氧化石墨烯（GO-AO）复合材料，探讨其对含铀废水中的吸附特性，并采用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X-射线衍射（XRD）对GO-AO复合材料进行表征。试验结果表明，30℃时，pH值为7，GO-AO投加量为0.1g/L，吸附平衡时间为60 min，最大吸附量可达332.3mg/g。用准二级动力学模型(R2=1)和Freundlich等温模型（R2>0.96）均可较好地拟合其吸附过程。吸附热力学参数ΔGo<0,ΔHo>0，说明吸附反应过程是自发进行的，且为吸热反应。由此表明，偕胺肟基氧化石墨烯（GO-AO）是一种优良的吸附U(VI)的材料。