FeCu/BT的绿色合成及其去除铀性能研究

来源 :南华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:FXH_590590
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
根据目前国内外重金属的去除方法现状研究,纳米铁材料对于重金属离子污染物的去除具有比表面积大、活性强、一定的吸附能力等优势。而绿色法制备的纳米铁材料因其环境友好、成本低、去除效果好等优点,是制备纳米铁材料的较好选择。实验利用向日葵提取液还原制备了膨润土负载的纳米铁铜双金属材料(FeCu/BT)这一新型吸附材料,旨在为降低纳米铁在制备过程中的氧化、去除反应中的团聚等提供一种新的参考,并研究该材料在应用当中的一些参数。实验研究了FeCu/BT材料的绿色合成以及其在不同pH、投加量、初始浓度、温度、离子干扰条件下对水溶液中铀的去除过程,并分析了材料在不同条件下去除铀过程的吸附动力学模型和吸附等温模型。通过SEM、EDS、FTIR、XRD、XPS等方法对该材料进行了表征分析,并结合FeCu/BT除铀后的表征分析,探究材料吸附机理。实验结果如下:(1)FeCu/BT的制备及表征将膨润土、0.1mol/L FeSO4溶液和0.1mol/L CuSO4溶液以2.24g:200mL:10mL的比例混合,加入200ml浓度为200g/L的向日葵提取液反应制备得到去除效果最佳材料FeCu/BT。该材料以微米级天然膨润土为主体,纳米铁铜呈不规则偏圆球形态固定在其表面,颗粒的粒径在50-100nm之间。纳米铁铜内部以Fe0和Cu0为主,表面外层以Fe2O3,CuO,Fe3O4,Cu2O为主,复合材料外层结合了大量有机基团(-OH,C-O,C=O等),FeCu/BT复合材料形成了类似核-壳的结构。(2)FeCu/BT除铀性能FeCu/BT去除铀的最佳去除条件为pH=7,投加量为4g/L,反应时间60min,初始铀浓度10mg/L,铀去除率达到95.5%。pH、温度对FeCu/BT去除铀的影响较小,弱酸根离子对去除铀有抑制作用,其中PO43-对于FeCu/BT去除铀的抑制作用最大。FeCu/BT抗氧化性较好,制备7天内仍能保持着较好的去除性能。(3)FeCu/BT去除铀的动力学分析FeCu/BT对于铀的去除符合准二级动力学模型,主要为化学吸附。pH=7时,4g/L的FeCu/BT对于10mg/L铀的吸附量为2.3875mg/g,对于50mg/L铀的吸附量为11mg/g。FeCu/BT吸附铀的过程符合Freundlich等温吸附模型,为表面非均一多分子层吸附,具有多种吸附位点。材料较易发生吸附,吸附性能较好。(4)FeCu/BT去除铀的机理FeCu/BT在除铀过程中吸附了大量的铀,除了因FeCu/BT的吸附作用铀被吸附到材料表面,同时也与材料表面附着的有机基团(主要是-OH)结合被固定在了材料上。FeCu/BT吸附铀的过程中,表面主要发生着铁、铜氧化物的吸附,内部主要发生铁对铀的还原作用。铜在反应中起固定、催化、吸附铀的作用,不直接参与反应。
其他文献
在智能飞行人机共驾系统中,协作机械臂代替了飞机副驾驶员,辅助飞行员完成各项飞行任务。为了防止机械臂与驾驶舱环境或机组人员发生碰撞,需要机械臂在运动过程中具备避障能
分配格在格论中扮演者非常重要的角色.Day曾研究过有限分配格的一种特殊子格(本文中命名为割子格).张和平等人发现有限平面弱基本二部图的所有完美匹配构成的集合附加一种特
在油气储运工程中,油气集输介质多为油气水多相流体,由于传输压力瞬变或开关阀门等动作,导致管道内压力激增引发管道破裂的油气水多相流水击事故时有发生,危及生命财产安全。如何有效的解决油气水多相流水击问题,还需进行深入研究。论文梳理分析了国内外的研究文献,并就油气水多相流水击问题进行了深入研究。首先,对油气水多相流水击产生的相关问题进行了理论分析,主要包括油气水多相流水击问题的产生、危害及影响因素;油气
正弦活齿传动独特的结构使其具有结构紧凑、传动比大、承载能力高、传动效率高和加工工艺简单等优点,在要求结构紧凑并且承载能力大的石油、机器人和航空航天等技术领域具有
二氧化碳混相驱替提高采收率技术不仅提供了一种有效提高石油产量的方法,而且还能够将大量的温室气体安全的封存在地下,为抑制温室效应、保护大气提供了一种安全有效的方法,
林可霉素是林可酰胺类抗生素的重要成员之一。作为临床上广泛使用的一类抗菌素,林可霉素通过抑制细菌蛋白质的合成影响细菌的生长,因而用于治疗各类感染性疾病。虽然通过发酵
石油、天然气等化石能源的大量消耗引起了地球气温上升、环境污染等众多问题越来越引发关注。氢气作为一种能量载体,其高效清洁的性质越发受到重视,被誉为替代化石燃料的最理
量子点敏化太阳能电池是一种新型第三代太阳能电池,具有环境友好,制备过程简单,材料成本低廉,高的理论光电转换效率,发展前景较好。对电极是量子点敏化太阳能电池重要的组成
为了精确控制超深孔扩裂爆破效果,提高采煤工作面通过大型构造时的工作效率,控制生产成本,对所在矿区构造中的岩样-细砂岩进行了动静力学实验,详细分析比较了细砂岩在静载荷
根据规范设计一种新型带悬臂梁段拼接钢框架节点,新型节点有螺栓用量少、施工效率高的特点。本文设计了三种梁柱连接方式,并选择一种作为基础试件,在基础试件的基础上改变悬臂梁段长度、高强螺栓数目、拼接端板厚度三个参数,分别对三个参数建立三组ABAQUS有限元模型,对不同参数下的滞回性能进行有限元模拟分析。分析结果表明:(1)在低周往复荷载下,由于拼接区上下不对称连接,悬臂梁段的下翼缘容易发生屈服,试件的正