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1、第26卷第5期铀矿地质Vol26No52010年9月UraniumGeologySep2010壳聚糖及其衍生物吸附铀的研究进展1,21,2222王彩霞,刘云海,花榕,庞翠,王勇(1东华理工大学核资源与环境教育部重点实验室,江西南昌330013;2东华理工大学化学生物与材料科学学院,江西抚州344000)[摘要]对近几年来国内外壳聚糖及其衍生物吸附铀的研究工作进行了总结。这些衍生物有丝氨酸改性壳聚糖、甲基磷酸改性壳聚糖、3,4-二羟基苯甲酸改性壳聚糖、苯胂酸改性壳聚糖、乙二胺改性壳聚糖、分子印迹技术改性壳聚糖、聚丙烯酰胺壳聚糖水凝胶和珍珠岩改
2、性壳聚糖。并对壳聚糖及其衍生物吸附水中铀的应用前景进行了展望。[关键词]壳聚糖;铀;吸附[文章编号]10000658(2010)05031307[中图分类号]P61914;O636[文献标识码]A壳聚糖(Chitosan)是由甲壳素经浓碱水化,即表现出阳离子聚合电解质的性质。[1]解脱乙酰基后生成的产物,又称脱乙酰甲壳近来,将壳聚糖及其衍生物作为吸附剂质、可溶性甲壳素、聚氨基葡萄糖,化学名应用于水处理工艺的文献已屡见报道,可见称是(1,4)-2-氨基-2-脱氧--D-壳聚糖的研究与应用已经引起了社会广泛的葡萄糖,是自然界中仅次于纤维素的第二大关注。常规使用的吸附剂尽
3、管有效,但其用类天然高分子化合物,是除蛋白质以外数量量大、处理成本高,或者是残留物毒性大易最大的含氮天然有机化合物。它是白色或灰造成二次污染。因而开发无毒、安全、价廉、白色、略有珍珠光泽、半透明固体,不溶于无二次污染的吸附剂就成了世界性大课题。水和碱溶液,可溶于稀有机酸及部分无机酸壳聚糖在上述几个方面有着得天独厚的优势,如盐酸等,但不溶于冷的稀酸。壳聚糖分子且能生物降解,因此利用壳聚糖及其衍生物中含有酰胺基及氨基,分子中这些大量的酰作为吸附剂来处理废水也成为全球争相研究胺基及氨基,可以借助氢键或离子键形成具的课题。有类似网状结构的笼形分子,从而对金属离铀有质量数从226~240的1
4、5种同位素,234235子具有稳定的配位作用,这是造成它们具有所有同位素都具有放射性。其中U、U和[2]238吸附性的根本原因。作为一个线性聚胺,当U是铀的天然放射性同位素。其中,只有235它在酸性介质中溶解以后,随着氨基的质子U是一种非常有价值的可裂变物质,通常国家基础科研项目(A3420060146);江西省教育厅科技项目(GJJ09528);东华理工大学校长基金(DHXK0905);东华理工大学大学生创新性实验计划项目。[收稿日期]20090831[改回日期]20091125[作者简介]王彩霞(1984-),女,东华理工大学在读研究生,主要研究壳聚糖及其衍生物对核
5、素的吸附。Email:mianzi17514@126com314铀矿地质第26卷被提炼出来作核武器的原料和核电站的燃料。质的pH值不仅强烈影响壳聚糖的吸附性能如由于天然铀广泛存在于土壤、岩石、地下水吸附等温线等,而且还影响吸附机理即有的金中,所以在空气和动植物,以及许多食品和属离子将会从螯合机理变成静电吸附机制。另[3][6]饮用水中都含有微量的铀。水体中的铀来源外,壳聚糖的结构性能也会影响吸附性能。很多,如各种核武器试验、核电站放射性废物非正常排放、异常事故、铀加工及铀矿冶2壳聚糖对铀的吸附[1]企业排放的废水等。根据铀矿地质放射性保21壳聚糖对铀的吸附机理护和环境保
6、护规程规定,铀在露天水源中的在过去的几十年内,人们主要研究的是限制浓度为005mg/L,如果超标含铀废水不壳聚糖与铀的作用,但是吸附机理并没有得经过处理直接排入露天水源或农田,将会污[7]到充分研究。EPion等人研究了各种物理染周围环境,给农业和渔业带来损害,给人化学参数对吸附的影响。最后得出结论:壳[4]体健康带来严重影响。因此对这些废水进行聚糖盐的冷冻干燥产物有低结晶程度的晶状处理变得尤为重要。结构,因而吸附量将会达到最大。在没有碳目前利用壳聚糖及其衍生物吸附铀的文酸根离子的条件下,在氨基去质子化后,壳献并不多,本文综述了近几年壳聚糖及其衍聚糖吸附铀的介质最佳pH值在6
7、5~75之生物对铀的吸附研究状况。间。壳聚糖脱乙酰度的增加和离子强度的降低都会使壳聚糖对铀离子的吸附能力下降。1壳聚糖对重金属的吸附这就证明了壳聚糖与铀离子形成复合物与氨[5]Muzzarelli指出,壳聚糖与金属离子通基有关,而不是静电作用。因此,EPion指过3种形式:离子交换、物理吸附和化学吸附出壳聚糖的氨基与铀离子的螯合机理有两种,发生结合,而化学吸附中的配位吸附的结合第一种可以分为两步:形成复合物;!水力最强,见图1。解形成UO2(OH)2的沉淀物,
