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如何有效应对铀矿冶中的放射性污染,特别是低浓度含铀废水的处理是当前核环保研究的热点之一。吸附法因其技术工艺的简单,去除率较高,因此在含铀废水处理中应用比较广泛。介孔分子筛MCM-41具有高度有序排列的孔道结构、孔径均匀、尺寸可调(2~50nm),且具有比表面积大、吸附容量高以及热稳定性好等优点。因此选用MCM-41分子模板剂以及改性MCM-41来吸附废水中U(Ⅵ)。本课题采用的是水热合成法制备MCM-41介孔分子筛,并以其为基底合成Fe-MCM-41和Cu-MCM-41。一方面比较不同条件下煅烧前的MCM-41-dry和煅烧后的MCM-41-cal对水中铀(Ⅵ)的吸附效果,另一方面Fe、Cu负载MCM-41得到Fe-MCM-41、Cu-MCM-41,并比较其对水中铀(Ⅵ)的吸附效果。采用单因素实验,从pH值、吸附剂的投加量、吸附时间以及U(Ⅵ)的初始浓度等因素探讨MCM-41吸附U(Ⅵ)效果的影响,并通过建立吸附热力学与吸附动力学模型以及SEM、EDS、BET和FTIR分析其对U(Ⅵ)的吸附机理。试验发现MCM-41-dry的吸附效果比MCM-41-cal的吸附效果好:当pH为5,吸附时间为180min,温度为30℃,MCM-41-dry投加量为0.2g/L,U(Ⅵ)初始浓度为10mg/L时,其对U(Ⅵ)的吸附率可达99.2%;Langmuir吸附等温模型和准二级动力学方程能较好的拟合MCM-41-dry吸附U(Ⅵ)过程,当T=303K时,理论饱和吸附量为241.935mg/g,吸附是单分子层吸附,主要以化学吸附为主。通过BET、FTIR表征则说明MCM-41-dry具有六方形介孔结构能吸附U(Ⅵ),官能团羟基和氨基发挥了很大的作用。试验表明当pH为5,温度为30℃,吸附时间为180min,Fe-MCM-41和Cu-MCM-41的投量为0.2g/L,U(Ⅵ)浓度为10mg/L时,最大吸附率分别为93.02%和84.21%,说明相同条件下Fe-MCM-41对U(Ⅵ)的吸附效果高于Cu-MCM-41。Langmuir吸附等温模型和准二级动力学能较好的拟合Fe-MCM-41和Cu-MCM-41对U(Ⅵ)的吸附过程,理论饱和吸附量分别为211.935mg/g和185.935mg/g。,吸附为单分子层吸附,以化学吸附为主。通过EDS、FTIR、氮气吸附脱附表征均说明改性MCM-41均很成功,Fe-MCM-41和Cu-MCM-41分别被嫁接了过渡金属Fe和Cu,且Fe-MCM-41和Cu-MCM-41吸附前后其基本结构保持稳定。用0.1mol/L的HCl对吸附U(Ⅵ)后的Fe-MCM-41和Cu-MCM-41进行解吸,经过吸附-解析-吸附循环5次后吸附率还有90%和80%以上,因此说明Fe-MCM-41和Cu-MCM-41是可以重复利用的吸附剂。