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铀矿冶生产中产生了大量的低浓度含铀废水,对生态环境和人类健康构成严重潜在威胁,如何处理或有效回收废水中的铀是当前的研究热点。吸附法具有高效廉价、操作简单、无二次污染且便于铀回收利用等优点,在铀矿冶环境治理领域前景广阔。研究者首先采用Hummers法制备氧化石墨烯,以其为基底,分别合成了壳聚糖/氧化石墨烯复合材料(CS/GO)和磁性氧化石墨烯/β-环糊精复合材料(MGO/CD)。通过静态试验,考察了溶液初始pH值、投加量、时间、温度以及U(Ⅵ)初始浓度等因素对上述两种复合材料吸附U(Ⅵ)效果的影响,并进行了吸附动力学与热力学分析。CS/GO对U(Ⅵ)的吸附试验结果表明,当GO质量分数为40%,pH值为5,U(Ⅵ)初始浓度为10mg/L时吸附效果最好,吸附平衡时间为5h,30℃时理论饱和吸附量为227.3mg/g。Langmuir等温吸附方程和准二级动力学模型可较好地拟合CS/GO对U(Ⅵ)的吸附过程。CS/GO吸附U(Ⅵ)是自发的吸热反应,且升温促进吸附。SEM图片表明,吸附U(Ⅵ)后CS/GO表面形态发生了改变。FTIR分析表明,CS/GO吸附U(Ⅵ)的过程中,参与反应的基团主要有羟基和氨基。解吸试验表明CS/GO可实现重复利用。MGO/CD对U(Ⅵ)的吸附试验结果表明:MGO/CD吸附U(Ⅵ)的最佳pH值为6,吸附在5h达到平衡,30℃时饱和吸附量为322.6mg/g。MGO/CD对U(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附方程。热力学分析表明,MGO/CD对U(Ⅵ)的吸附过程是自发的吸热反应,且升温有利于吸附反应进行。SEM图片表明,MGO/CD表面粗糙,凹凸不平,吸附U(Ⅵ)后其表面变得平整光滑。MGO/CD吸附U(Ⅵ)前后的FTIR表明,羟基、羰基和环氧基是U(Ⅵ)的主要结合位点。解吸试验表明MGO/CD稳定性良好,是一种具有重复使用潜力的吸附剂。