磷酸化石墨烯吸附鈾的性能研究

編號：CPJS06507

篇名：磷酸化石墨烯吸附鈾的性能研究

作者：張志賓 張昊巖 邱燕芳 陳海軍 戴熒 劉云海 曹小紅

關(guān)鍵詞： 化學(xué)接枝 石墨烯 鈾 選擇性 吸附

機構(gòu)： 東華理工大學(xué)核資源與環(huán)境國家重點實驗室 華北電力大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院

摘要： 本文利用簡單的原位磷酸化反應(yīng),成功地將磷酸基團接枝到氧化石墨烯的表面,制備了一種磷酸化石墨烯吸附材料(PGO).采用掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)表征了PGO的微觀形貌,通過傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(FT-IR)、X射線光電子能譜(XPS)和拉曼光譜(Raman)等表征了PGO表面官能團的結(jié)構(gòu).結(jié)果表明,磷酸基團通過與GO中的C–O–C反應(yīng)引入.系統(tǒng)研究了pH、離子強度、溫度和時間等對PGO吸附鈾性能的影響. pH是影響吸附鈾過程的主要因素,吸附過程受離子強度影響較弱,說明PGO的吸附受內(nèi)層表面絡(luò)合控制;吸附過程符合Langmuir模型,單分子飽和吸附容量為396.83 mgg-1,高于GO (249.38 mgg-1);吸附過程符合準二級動力學(xué)模型,證明化學(xué)吸附占有主導(dǎo)地位;熱力學(xué)參數(shù)(ΔG、ΔH、ΔS)表明吸附過程是吸熱和自發(fā)的; PGO吸附鈾的選擇率高達56%,用1.0 molL-1HCl洗脫時,脫附率達到98%; 5次吸附、脫附循環(huán)后PGO的吸附量僅降低了13%.磷酸化石墨烯在放射性廢水處理領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景.