固定化纳米α-fe2o3微球对铀(ⅵ)的吸附特性研究

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1、分类号密级UDC编号硕士学位论文固定化纳米α-Fe2O3微球对铀(Ⅵ)的吸附特性研究研究生姓名：李银指导教师姓名、职称：谢水波教授学科、专业名称：市政工程研究方向：水处理理论与技术2014年12月万方数据南华大学学位论文原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南华大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：年月日南

2、华大学学位论文版权使用授权书本学位论文是本人在南华大学攻读（博/硕）士学位期间在导师指导下完成的学位论文。本论文的研究成果归南华大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人同意南华大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保留学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》，并按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。同意授权中国科学信息技术研究所将本学位论文收录到《中国学

3、位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。对于涉密的学位论文，解密后适用该授权。作者签名：导师签名：年月日年月日万方数据摘要铀矿冶生产中产生了大量低浓度的含铀等放射性废水，对生态系统构成了威胁，并造成了核资源的浪费。有研究表明，吸附法对低浓度含铀废水的处理是有效的方法之一。纳米铁氧化物因具有丰富的羟基、巨大的表面积，对重金属的络合吸附能力非常强，但是纳米铁氧化物处理废水后固液分离较难的问题影响了纳米铁氧化物的应用。海藻酸钠(SA)固定化具有操作较简单、易成球，强度高，重复利用率高，不产生二次污染等特点，应用广泛。本研究将海藻酸钠与纳米α-Fe2O3制成固定化纳米α-

4、Fe2O3微球，用于吸附U（VI）的试验。探讨了纳米α-Fe2O3含量、交联时间、pH、投加量、浓度、温度等对吸附的影响，分析了两种吸附剂的动力学、吸附等温式和吸附热力学，并采用扫描电镜（SEM）与傅里叶红外光谱仪（FTIR）进行了机理分析。实验结果表明：pH值对铀的吸附过程影响显著，最佳pH值为3，U(Ⅵ)在微球上的吸附量随着吸附时间逐渐增加，前段（1.5h）反应进行得很快，9h达到吸附平衡，U（VI）的浓度为10mg/L时，吸附量为2.64mg/g。准二级速度方程能更好地拟合吸附动力学数2据，R＞0.99。去除率与温度正相关，Langmuir与Freundlich吸附等温方

5、程均能较2好地拟合固定化微球对铀的吸附过程（R>0.99），Freundlich等温线拟合得更好。ΔG＜0，ΔH＞0，且小于40kJ/mol,ΔS＞0，表明吸附过程能自发进行，为吸热反应，吸附过程为物理吸附。通过SEM分析得出固定化纳米α-Fe2O3微球吸附U(VI)的作用是羟基络合及离子交换。通过FTIR检测固定化纳米α-Fe2O3微球吸附U(Ⅵ)前后的表面与截面，得出固定化纳米α-Fe2O3微球吸附U(Ⅵ)所作用的有机官能团相同，主要为：C-H、C-O-C与C=O等，说明固定化纳米α-Fe2O3微球吸附机理主要为配位络合作用。关键词:U(VI)；纳米α-Fe2O3；海藻酸钠

6、固定化微球；吸附I万方数据AdsorptionofUranium(VI)byImmobilizedNano-α-Fe2O3BeadsAbstractTheproductionofuraniumandotherradioactivewastewateroflowconcentrationsinuraniumminingandmilling,posesathreattotheecosystemandcausesthewasteofnuclearresources.Studieshaveshownthattheadsorptiontreatmentofuranium-bearingw

7、astewateroflowconcentrationisoneoftheeffectivemethods.Nanoironoxides,withabundanthydroxyl,largesurfacearea,theiruraniumadsorptionabilityisverystrong.Butthesolid-liquidseparationafterwastewatertreatmenthasmoredifficultproblemsthataffectingtheapplica