表面修饰磷酸钛/锆基团聚乙烯亚胺/酰肼基化磁性/含N/P基团改性二氧化硅微球的研究
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含N/P基团改性二氧化硅微球的研究：
在硅基吸附剂表面接枝膦酸基团,合成了有机膦酸功能化磁性二氧化硅吸附剂(PA-SMM)。吸附实验结果表明,有机膦酸功能化磁性二氧化硅微球能有效吸附U(VI),在pH 5.0及298K时,U(VI)最大吸附容量76.9 mg/g。在120 min时吸附趋于平衡。吸附等温线符合Langmuir模型,吸附动力学符合拟二级模型,表明以化学吸附为主要机理。PA-SMM对U(VI)吸附容量远高于SMM微球,吸附主要通过膦酸根与U(VI)络合,为自发吸热过程。吸附U(VI)后的PA-SMM用酸性EDTA溶液再生,可重复使用多次。
PA-SMM有较高的吸附容量和较好的重复使用性,且易于磁分离。第三章合成了二胺功能化的中空二氧化硅微球(DA-HSM),用于高效吸附U(VI)。DA-HSM吸附U(VI)在低pH下为阴离子交换机制,而高pH下为胺-U(VI)络合机制。吸附动力学可以用拟二级模型来描述;而吸附等温线可以用Langmuir模型拟合,298K最大吸附容量达126.6 mg/g,吸附平衡在100 min时达到。在DA-HSM上的U(VI)吸附是自发吸热过程。
DA-HSM可以再生和重复使用,而不会显着降低吸附能力。第四章采用嫁接法,将原材料介孔硅SBA-15用纳米Fe_3O_4修饰,并将修饰前后的材料再进行氨基化改性,考察了pH、铀浓度、固液比、吸附时间及温度对吸附剂对吸附UO_2~(2+)的影响,对吸附剂性能进行优化。结果表明,氨基改性Fe_3O_4@SBA-15吸附效果最佳,在pH5.0、吸附剂用量0.4g/L、吸附6 h、25℃时吸附性能最佳,吸附容量达193.9 mg/g,并且在60 min时吸附动力学曲线开始平缓。
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