新型三元复合材料对低浓度含铀废水的去除性能及机制

作     者：张益硕 周仲魁 李龙祥 孙占学 Zhang Yishuo;Zhou Zhongkui;Li Longxiang;Sun Zhanxue

作者机构：东华理工大学水资源与环境工程学院核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 

出 版 物：《稀有金属》 (Chinese Journal of Rare Metals)

年 卷 期：2024年第48卷第2期

页      面：196-213页

核心收录：

学科分类：080603[工学-有色金属冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41662024) 江西省重点研发计划重点项目(20212BBG71011) 东华理工大学研究生创新基金项目(YC2020-S503)资助 

主　　题：吸附 新型复合材料 机制 铀 

摘      要：为解决羟基磷灰石(HAP)基吸附材料合成步骤复杂、易团聚及成本高等问题,采用一步水热法合成十六烷基三甲基溴化铵改性羟基磷灰石-膨润土(CTAB-HAP-B)三元复合材料,并研究其对低浓度含铀废水的去除性能。通过单因素试验和正交试验得出,当pH为4.0,铀(VI)浓度为10 mg·L^(-1),时间为160 min,温度为室温(298.15 K),CTAB-HAP-B用量为0.05 g,转速为165 r·min^(-1),废水体积为50 ml时,其对低浓度含铀废水去除率可达99%左右。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、全自动比表面分析(BET)、全自动孔隙度分析(BJH)、X射线光电子能谱(XPS)和傅立叶红外光谱(FTIR)对CTAB-HAP-B的形貌、比表面积、孔径、元素组成、晶型、表面官能团进行表征,得出其吸附机制主要为离子交换和官能团的配位。优化了HAP基吸附材料对低浓度含铀废水的去除性能,可为低浓度含铀废水的处理提供试验依据,并提出环境吸附材料的研究需利用不同材料之间的协同作用以克服单一吸附材料的局限性,该思路有利于未来研究和设计潜在的环境功能吸附材料。