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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。