纳米零价镍去除溶液中uvi的研究

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2019.02.016纳米零价镍去除溶液中U(VI)的研究陈玉洁，李小燕，刘学，刘宸，张梓晗，桑伟旋，陈蓉（东华理工大学核资源与环境省部共建国家重点实验室，南昌330013）摘要：采用液相还原法制备纳米零价镍，并用来去除溶液中的U(VI)。通过SEM、EDS技术表征反应前后材料的形貌，从微观角度分析纳米零价镍去除溶液中U(VI)的机理，并进行了热力学分析。结果表明，纳米零价镍对溶液中U(VI)有良好的去除效果，在室温下，pH=4.0、接触时间60min、固液比0.3g/L和初始浓度5

2、0mg/L时，U(VI)的去除率和去除量分别达到了98.44%和182.372mg/g。新制备的纳米零价镍呈明显的球状，颗粒较为分散且粒径较均匀，反应后，材料表面形貌发生变化，呈不规则碎片堆积、粒径变大，且材料中出现了铀元素。热力学研究结果表明，该反应是自发吸热反应，同时也是不可逆的熵增反应。关键词：纳米零价镍；铀；去除中图分类号：TL941+.19文献标志码：A文章编号：1007-7545（2019）02-0000-00StudyonRemovalofU(VI)inAqueousSolutionwithNano-zero-valentNi

3、ckelCHENYu-jie,LIXiao-yan,LIUXue,LIUChen,ZHANGZi-han,SANGWei-xuan,CHENRong(NationalKeyLaboratoryofNuclearResourcesandEnvironment,EastChinaUniversityofTechnology,Nanchang330013,China)Abstract：Nano-zero-valentnickelwaspreparedbyliquid-phasereductionmethodandusedtoremoveU(VI)

4、fromaqueoussolution.Micro-morphologiesofthematerialsbeforeandafterreactionwerecharacterizedbySEMandEDS.Removalmechanismwasstudiedbasedonthermodynamics.Theresultsshowthatnano-zero-valentnickelhasgoodremovaleffectonU(VI)fromaqueoussolution.RemovalrateandcapacityofU(VI)is98.4

5、4%and182.372mg/grespectivelyundertheconditionsincludingroomtemperature,pHvalueof4.0,contacttimeof60min,ratioofsolidtoliquidof0.3g/L,andinitialconcentrationof50mg/L.Particlesizeofnano-zero-valentnickelisobviouslysphericalwithuniformdispersion.Afterreaction,surfacemorphology

6、ofthematerialchangetoirregularfragmentsaccumulationandparticlesizesbecomelarger,andUelementsappearinthematerial.Thermodynamicstudiesshowthatthereactionisspontaneousendothermicandirreversiblewithincreasingentropy.Keywords：nano-zero-valentnickel;uranium;removal铀矿山在开采和冶炼过程中产生

7、了大量放射性废物，堆存的尾矿和废石在淋滤作用下释出放射性核素，并通过不断下渗以及水力联系进入地表水和地下水[1]。含铀等放射性废水若直接排放而不对其进行处理的话，将严重破坏生态环境。目前，去除环境中铀离子的方法[2-7]有离子交换法、蒸发浓缩法、化学沉淀法、吸附法、微生物法、膜分离法等。吸附法有着设备简单廉价、可操作性强等优点，广泛应用于放射性废水处理常用的吸附剂有：石墨烯氧化物[8]、高分子材料[9]、生物质材料[10]、新型材料[11-13]（纳米零价铁、ZMPP-TBP）等。纳米零价镍作为一种中等强度的还原剂常常被掺杂于各种金属中形成

8、双金属体系，以加强金属催化活性。李简萍等[14]对纳米铁进行镍负载和蒙脱石负载，研究其对微污染饮用水中溴酸盐的去除效果，发现随着吸附剂材料的增加，去除速率和效率增加。陈建明[15