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1、第36卷第5期核化学与放射化学Vo.l36No.52014年10月JournalofNuclearandRadiochemistryOct.2014Th(Ⅳ)在氧化石墨烯上的吸附动力学与热力学李雪1,于梅2,唐晓平1,方雁峰11.绍兴文理学院元培学院,浙江绍兴312000;2.绍兴文理学院数理信息学院,浙江绍兴312000摘要:针对污染水体中的放射性元素去除问题,本工作研究了Th(Ⅳ)在氧化石墨烯上的吸附动力学和热力学。结果表明:Th(Ⅳ)在氧化石墨烯上的吸附动力学服从准二级动力学方程;吸附等温线可以用Langmuir和Freu
2、ndlich方程描述;吸附是吸热自发过程。氧化石墨烯对Th(Ⅳ)具有很强的吸附能力,是一种用于放射性元素富集固化的具有潜在应用价值的材料。关键词:氧化石墨烯;吸附;Th(Ⅳ);动力学;热力学中图分类号:TB34;X591文献标志码:A文章编号:0253-9950(2014)05-0300-05doi:10.7538/hhx.2014.36.05.0300AdsorptionKineticsandThermodynamicsofRadionuclideTh(Ⅳ)onGrapheneOxide1,YUMei2,TANGXiao-pi
3、ng1,FANGYan-feng1LIXue1.YuanpeiCollege,ShaoxingUniversity,Shaoxing312000,China;2.MathematicalInformationCollege,ShaoxingUniversity,Shaoxing312000,ChinaAbstract:Inordertoeffectivelyremoveradionuclidesfromthecontaminatedsites,theadsorptionkineticsandthermodynamicsofTh(
4、Ⅳ)ongrapheneoxide(GO)werestudiedinthispaper.TheresultsindicatethatthekineticadsorptionofTh(Ⅳ)onGOcanbefittedwellbythepseudo-second-orderkineticmodel.Besides,theadsorptionisothermofTh(Ⅳ)onGOcanbedescribedbybothLangmuirandFreundlichmodel.Fromthethermodynamicsanalysis,w
5、ecanseethattheadsorptionofTh(Ⅳ)onGOisanendothermicandspontaneousprocess.GOhasanextraordinaryadsorptioncapacityforTh(Ⅳ),andshowspotentialappl-icationintheenrichmentandimmobilizationofradionuclides.Keywords:grapheneoxide;adsorption;Th(Ⅳ);adsorptionkinetics;adsorptionth
6、ermody-namics[1][2]自2004年Novoselov等用机械剥离法成功被认为是良好的吸附剂或者分离材料。氧化石制备石墨烯(graphene,GN)以来,由于其独特的物墨烯(grapheneoxide,GO)是石墨烯的富氧衍生理性质和化学性质已成为目前国际新材料领域研物,其二维基面上连有羟基、羧基、羰基、环氧基2/g,[3]究的焦点。GN理论比表面积高达2630m等含氧官能团,这些基团使氧化石墨烯具有亲收稿日期:2014-02-09;修订日期:2014-05-26基金项目:国家自然科学基金资助项目(11204180
7、);浙江省钱江人才资助项目(2012R10074)作者简介:李雪(1981—),男,贵州黄平人,硕士,实验师,主要从事环境功能材料的研究第5期李雪等:Th(Ⅳ)在氧化石墨烯上的吸附动力学与热力学301水性,同时使其对金属阳离子的吸附性能更佳。拌过程中逐步加入30gKMnO4。然后,调节水[4]研究表明,氧化石墨烯对Cu2+的吸附浴温度到35℃,混合物反应2h后升高水浴温度Yang等能力达到了46.6mg/g,明显高于碳纳米管到98℃,并在10min内伴随搅拌往混合溶液中(28.5mg/g)和活性炭(5mg/g);Zhao等研究发
8、缓慢加入500mL去离子水,反应40min,混合物现多层氧化石墨烯对Pb2+[5]、Cd2+[6]、Co2+[6]的由棕褐色变为亮黄色。再次,加入大量去离子水吸附性能分别达到了1850、106.3、68.2mg/g;稀释,并加入w=30%的H2O2溶液处理混合物
