離子印跡殼聚糖/碳納米管復合膜對U(Ⅵ)的選擇性吸附研究

編號：CYYJ03247

篇名：離子印跡殼聚糖/碳納米管復合膜對U(Ⅵ)的選擇性吸附研究

作者：喻海蘭 周利民 唐曉歡 孫國權(quán) 劉峙嶸 王一平

關(guān)鍵詞： 殼聚糖 碳納米管 離子印跡 鈾吸附

機構(gòu)： 核資源與環(huán)境國家重點實驗室 天津大學化工學院

摘要： 鈾礦開采及鈾分離純化過程中產(chǎn)生的含鈾廢水可能嚴重污染環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)。利用吸附法分離含鈾廢水中的U(Ⅵ)既可有效回收鈾資源,又能減輕環(huán)境污染。為達到高效分離含鈾廢水中U(Ⅵ)的目的,本文結(jié)合離子印跡及化學交聯(lián)法制備了離子印跡殼聚糖(CS)/碳納米管(CNT)(ICC)復合膜,采用靜態(tài)吸附法考察了ICC對水溶液中U(Ⅵ)的吸附性能,并采用SEM、XRD、FTIR及XPS對吸附前后的ICC進行表征。表征結(jié)果表明,ICC具有多孔結(jié)構(gòu)以及較豐富的功能基團(氨基、羧基),且CNT在殼聚糖基質(zhì)中均勻分散。吸附實驗結(jié)果表明:利用不同原料配比所制備的ICC中,以CS與CNT質(zhì)量比為1∶0.3的ICC-2對U(Ⅵ)吸附性能最佳,是由于其具有豐富的孔結(jié)構(gòu)以及經(jīng)離子印跡產(chǎn)生的大量與鈾酰離子匹配的空腔;ICC吸附U(Ⅵ)的吸附等溫線符合Langmuir模型,在pH=5.0、298 K時,最大吸附容量達215.83 mg/g;吸附動力學符合準二級動力學模型,表明以化學吸附為控速步驟;ICC-2能選擇性去除水溶液中的U(Ⅵ),且吸附過程為自發(fā)吸熱過程。吸附U(Ⅵ)的ICC-2利用0.2 mol/L HNO3脫附再生,脫附率達95.2%,且經(jīng)多次吸附-脫附循環(huán)后仍維持較高的吸附容量,表明ICC-2有良好的重復使用性。ICC-2吸附劑具有吸附容量高、吸附速率快、選擇性好的優(yōu)點,可望用于處理放射性廢水。