磁性羟肟化壳聚糖(mhkcts)的制备及其对u(ⅵ)、cr(ⅵ)的吸附性能及机理研究

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1、分类号密级UDC编号硕士学位论文磁性羟肟化壳聚糖(MHKCTS)的制备及其对U(VI)、Cr(VI)的吸附性能及机理研究研究生姓名：贾亮指导教师姓名、职称：王劲松教授谢磊副教授学科、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

2、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

3、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万方数据摘要近年来随着核工业的发展，燃料铀的开采与加工行业日益兴盛，同时产生的含铀废水也越来越多。一方面由于含铀废水的特殊危害性，使得它的治理备受关注，另一方面由于铀资源的日益短缺，使得如何回收利用含铀废水中的铀成为众多科研人员的热议话题。与铀污染相比，铬污染

4、虽然不具有放射性，但是六价铬的高毒性、致癌性和致突变性已引起人们广泛关注，解决铬污染问题也迫在眉睫。本文先通过α—酮戊二酸与壳聚糖反应将羧基引入壳聚糖分子，再利用盐酸羟胺将羧基衍生为羟肟基团，得到羟肟化壳聚糖，最后以戊二醛为交联剂，将羟肟化壳聚糖负载到磁流体上，得到一种新型的吸附材料——磁性羟肟化壳聚糖（MHKCTS），将其经碱浸泡处理后用作吸附剂，以回收放射性废水中的铀以及重金属废水中的铬。通过静态吸附实验，考察了不同因素对MHKCTS吸附U（VI）、Cr（VI）的影响，并对吸附过程进行了动力学与热力学分析，借助SEM、FTIR、

5、XRD等仪器分析手段探究其吸附机理。实验结果表明：铀溶液初始pH为6.0时,MHKCTS吸附铀的效果最佳，铀的吸附去除率随着吸附时间的推移和吸附剂投加量的增加而增加；随着铀初始浓2+2+2-2-度的增大而降低；Ca、Mg等共存阳离子对铀的去除影响较小，而SO4、CO3等共存阴离子对铀的去除则产生了较大的干扰。动力学拟合结果显示MHKCTS对铀的吸附过程更符合二级动力学过程。等温吸附模型Langmuir方程对MHKCTS吸附铀的过程拟合度高于Freundlich方程拟合的结果，说明吸附过程属于单分子层吸附，MHKCTS吸附铀是一个自发

6、的吸热反应，其对铀（VI）的吸附主要是通过羟肟基团与铀（VI）的配位作用。MHKCTS吸附铬的最佳pH为4.0，吸附90min后反应基本达到平衡，实验22结果与准一级动力学模型（R=0.9975）和准二级动力学模型（R=0.9999）都能较好地吻合。热力学研究表明，MHKCTS对铬的吸附同样也是一个自发的吸热反应，其对铬（VI）的吸附作用主要通过羟肟基团质子化与重铬酸根离子的静电引力。关键词：磁性羟肟化壳聚糖，铀（VI），铬（VI），动力学，热力学，吸附机理I万方数据万方数据AbstractInrecentyears,withthe

7、developmentofnuclearindustry,theuraniumminingandprocessingindustryisincreasinglyprosperous，whichproducingmoreandmoreuranium-bearingwastewater.Duetothespecialdangersofuranium-bearingwastewater,itstreatmentmethodmakesmuchattentionontheonehand,ontheotherhand,howtorecycleu

8、raniumbecomeahottopicofmanyresearchersbecauseofthegrowingshortageofuraniumresources.Comparedwithuraniumcontamination,