魔芋基吸附材料的制备及其对铯的吸附性能研究

来源 :西南科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:vincent1115
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
核电技术的飞速发展解决了我国部分能源短缺的问题,但与此同时也产生了大量的放射性废料,若是对其处理不当会对环境和人类健康造成威胁。福岛核泄露事故中向海水中排放了大量含Cs+的放射性废水,由于137Cs具有较长的半衰期,而且可通过食物链进入生物体,危害人类生存和健康,因此对含铯的放射性废水的处理和处置十分必要。而吸附法因操作灵活、成本低,最适合用来处理大量低浓度的核废液原料,该方法的关键在于制备兼顾成本和吸附效能的吸附材料。本研究对环境友好的生物质材料魔芋葡甘聚糖(KGM)加以改性,制备了亚铁氰化镍钾/羧甲基魔芋复合凝胶微球(KNi FC/CKGM),羧甲基魔芋-亚铁氰化镍钾复合凝胶颗粒(CKGM-KNi FC)和聚乙烯醇/羧甲基魔芋-亚铁氰化镍钾互穿三维网络凝胶(PVA/CKGM-KNi FC)三种吸附材料,并详细探讨了这三种材料对Cs+的吸附性能,具体研究结果如下:1、将所制备的KNi FC与CKGM复合后利用溶胶-凝胶法制备了KNi FC/CKGM凝胶球形吸附材料,用于去除水体中的Cs+。并使用FT-IR、SEM、EDX、XPS和XRD等表征手段研究KNi FC/CKGM凝胶微球的性质及其吸附机理。制备条件的优化包括:(1)两组分的质量比对吸附Cs+的影响;(2)CKGM溶液的质量浓度对成球及抗压强度的影响;(3)Al3+的质量浓度对吸附Cs+及抗压强度的影响。综合考虑成球、抗压及吸附效果,得出制备的最佳条件为:CKGM:KNi FC的质量比为2:1,Al3+和CKGM的质量浓度都为3%。静态吸附的实验结果表明:当温度为298.15 K,pH为5,吸附材料用量为1 g·L-1,初始浓度为20 mg·L-1,接触时间为18 h时,该吸附材料对Cs+的去除效率可达94.8%。通过数据拟合和计算发现该吸附材料对Cs+的吸附过程符合准二级动力学(R2=0.999)和Freundlich等温吸附模型(R2=0.985)。在288.15328.15 K范围内,KNi FC/CKGM对Cs+的吸附容量与温度呈正相关,吸附过程为自发、吸热的过程。动态吸附的实验结果表明:穿透点和耗竭点随着浓度和流速的的升高而缩短,随着柱高的增加而延后。2、采用双金属(Al3+,Ni2+)交联CKGM,并以Ni2+为活性位点,利用原位生长法制备了CKGM-KNi FC凝胶颗粒吸附材料,研究了p H值、接触时间、Cs+的初始浓度、温度等因素对CKGM-KNi FC吸附性能的影响。实验结果表明:当p H为6,吸附材料用量为0.4 g·L-1,反应温度298.15 K,初始浓度20 mg·L-1,接触时间600 min时,该吸附材料的利用率最高,其最大吸附容量为82.94 mg·g-1。并对其等温模型、动力学模型进行拟合,通过对实验数据计算分析发现吸附过程更符合Freundlich等温模型及准二级动力学模型,从所得的热力学数据可知,CKGM-KNi FC对Cs+的吸附是自发的吸热过程。FT-IR、XRD和XPS等表征手段有效的证明了KNi FCY有效结合在CKGM高分子骨架上。3、采用溶胶共混、溶胶凝胶法,利用注射泵装置,制备了PVA/CKGM-KNi FC互穿三维网络凝胶吸附材料,同样从p H值、接触时间、Cs+的初始浓度、温度方面研究该吸附材料对Cs+的特性。实验结果表明:当p H为5,吸附材料用量为0.4 g·L-1,反应温度298.15 K,初始浓度20 mg·L-1,接触时间为800 min时,该吸附材料的最大吸附容量为67.18 mg·g-1。模拟海水中该材料对Cs+的吸附,结果表明该材料在多元的复杂体系中有较好的吸附效果,耐盐性能良好。对其等温模型、动力学模型及热力学数据进行拟合计算,结果表明该吸附过程更符合Freundlich等温模型及准二级动力学模型,从所得的热力学数据可知,PVA/CKGM-KNi FC对Cs+的吸附是自发的吸热过程。通过FT-IR、XRD、EDX等手段有效证明了KNi FC被成功负载到了PVA/CKGM互穿网络上。
其他文献
发展非营利组织对推进社会主义现代化建设有重要的现实意义。然而,目前我国非营利组织的财务管理存在许多的问题。非营利组织财务管理的这些问题不仅严重制约了自身的发展,而
<正> 教育部决定从2001年秋季开始,从小学三年级起开设英语课,先在大中城市实施,然后逐步在全国推广。到2002年秋季,乡镇所在地小学也将开设英语课程。这一新课题的提出对英
舞蹈艺术欣赏是人们在观赏舞蹈演出时所产生的一系列精神活动,是对舞蹈作品的感知、感受和理解的整个过程。但它又不同一般的认识活动,而是一种特殊的对舞蹈作品的认识活动。
<正>物业公司在实际工作中有一个环节的细节服务没有做到位,往往就会在业主心目中的形象大打折扣。比如:在小区环境保洁工作中,能够避开小区业主上下班人流高峰及业主休息的
<正> 一、微软的人事管理系统1.微软 HeadTrax 系统的发展历程。90年代中期,微软的人事流动管理系统主要由遍布全球的18个数据库和位于华盛顿州的中央数据库组成。微软的人力
《管理的实践》是管理大师彼得·德鲁克的开创性作品,被誉为"管理革命"。管理责任观是该书构建管理理论的重要视角。回溯经济管理思想史,德鲁克的管理责任观与自亚当·斯密的
目的建立评价更年宁质量的方法。方法 采用薄层鉴别(TLC)的方法对更年宁中牡丹皮、白芍、丹参进行薄层定性鉴别。采用高效液相色谱法(HPLC)测定更年宁中的特征性成分黄芩苷的含量
介绍了我国目前使用的三种防坠器FS型、GS型、BF型防坠器的型号编制说明,讲述了这三种防坠器的特点及构造,有助于用户合理选择防坠器。
介绍涡流传感器的基本原理,论述涡流传感器应用于钢板厚度在线测量的原理、调节系统的设计以及传感器安装间隙的确定。并简要说明了单片机系统结构及其软件设计方法。