【摘 要】
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本论文以天然埃洛石和温度改性埃洛石作为吸附剂,分别研究了铀(Ⅵ)、钍(Ⅳ)在其表面上的吸附行为,并初步探索了吸附过程的机理。首先,采用多种检测手段对天然埃洛石进行了详
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本论文以天然埃洛石和温度改性埃洛石作为吸附剂,分别研究了铀(Ⅵ)、钍(Ⅳ)在其表面上的吸附行为,并初步探索了吸附过程的机理。首先,采用多种检测手段对天然埃洛石进行了详细的表征,其比表面积和孔径分别为55.64m2/g和18.61nm。X射线荧光分析和X射线粉末衍射结果显示:天然埃洛石含有石英、氧化铁、氧化钙及氧化镁等杂质。接着,利用连续电位滴定实验计算出天然埃洛石表面的零电荷点4.11。透射电镜显示天然埃洛石为管状结构,温度改性埃洛石与天然埃洛石对比其管道结构遭到严重破坏,管道明显变小变短。最后,采用静态批式实验法分别研究了铀(Ⅵ)、钍(Ⅳ)在天然埃洛石上和钍(Ⅳ)在温度改性埃洛石上的吸附过程,着重考虑了吸附时间、固液比、pH值、离子强度及温度对吸附的影响,并对吸附时间和温度对吸附过程的影响进行了有关模型的处理。最后研究了U(Ⅵ)和Th(Ⅳ)在天然埃洛石上的解吸情况。实验结果显示了钍在埃洛石上的吸附性能比铀好。随着固液比的增大,铀(Ⅵ)和钍(Ⅳ)在天然埃洛石上的吸附量和钍(Ⅳ)在温度改性埃洛石上的吸附量都增大了。钍(Ⅳ)在天然埃洛石上的吸附受离子强度和pH的影响很大,而对温度改性埃洛石上的吸附受离子强度影响不明显。铀(Ⅵ)在天然埃洛石上的吸附受pH的影响很大;随着时间的延续,吸附量增加;随着固液比的增大,吸附量也增大。通过温度效应实验发现:铀、钍在两种材料上的吸附过程均为自发的、吸热过程。通过模型拟合显示铀(Ⅵ)、钍(Ⅳ)在这两种材料上的吸附符合准二级动力学模型,吸附过程都更加符合Freundlich模型。解吸实验显示:钍(Ⅳ)在天然埃洛石上的吸附为不可逆过程;而铀(Ⅵ)的吸附却为可逆过程。
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