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无机材料学报 2021年第8期36卷 856-864页

作者：余祥坤刘坤李志鹏赵雨露沈锦优茆平孙爱武蒋金龙淮阴工学院化学工程学院矿盐资源深度利用技术国家地方联合工程研究中心江苏省凹土资源利用重点实验室淮安223003 南京理工大学环境与生物工程学院江苏省化工污染控制与资源化高校重点实验室南京210094

放射性碘是核裂变必然产物。为解决现有铜基吸附剂的吸附容量低、铜利用率低、易脱附等不足,基于凹凸棒石的廉价易得、可交换阳离子富足和层间结构等特性,采用浸渍–还原法将单质Cu负载于凹凸棒石结构中,制备得到Cu/凹凸棒石复合材料,... 详细信息

放射性碘是核裂变必然产物。为解决现有铜基吸附剂的吸附容量低、铜利用率低、易脱附等不足,基于凹凸棒石的廉价易得、可交换阳离子富足和层间结构等特性,采用浸渍–还原法将单质Cu负载于凹凸棒石结构中,制备得到Cu/凹凸棒石复合材料,对样品进行表征并考察样品对液相碘离子的吸附性能。研究结果表明,实验制备的Cu/凹凸棒石复合材料约有7.5%掺杂量的纳米铜颗粒负载于凹凸棒石层间结构中。与传统铜基吸附剂相比,该材料具有高达116.1 mg/g的碘离子吸附量以及72%铜利用率;并且可在中性、弱酸性以及SO_(4)^(2–)、NO_(3)^(–)、Na^(+)、Mg^(+)等干扰离子共存的环境下使用。此外,得益于铜负载凹凸棒石结构内,该复合材料展现出较强的抗氧化性能,且吸附后产物也具有较强的稳定性。

关键词：凹凸棒石铜放射性碘离子脱附率吸附容量

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δ-Bi2O3微纳米结构对水体高毒性阴离子的选择性捕捉研究

δ-Bi2O3微纳米结构对水体高毒性阴离子的选择性捕捉研究

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作者：刘龙青岛大学

学位级别：硕士

随着能源制造工业的迅猛发展,为经济注入新活力的同时也产生了大量对环境有害的工业废水。其中工业废水中最为典型的几种离子为放射性碘离子、硒酸盐离子和亚硒酸盐离子。例如,核工业废水中常常包含高浓度的放射性碘离子(I131和I129),... 详细信息

随着能源制造工业的迅猛发展,为经济注入新活力的同时也产生了大量对环境有害的工业废水。其中工业废水中最为典型的几种离子为放射性碘离子、硒酸盐离子和亚硒酸盐离子。例如,核工业废水中常常包含高浓度的放射性碘离子(I131和I129),热电厂废水中常常包含高游离性、高毒性的硒酸盐(IV,VI)离子。本论文工作是利用δ-BiO微纳结构来净化放射性核废水/工业废水中的高游离高毒性的阴离子,并从它独特的晶体结构特点解释其吸附的固化机理。1.δ-BiO微纳结构对污水中放射性碘离子的选择性吸收。核电站和甲状腺药物研究所产生的废料会释放放射性的碘同位素,如果释放到环境中,会被人体甲状腺吸收并富集,从而对人体健康产生极大的威胁。为此,我们制备出微纳结构的δ-BiO并将其应用在碘离子的定向捕捉上。这种δ-BiO微纳结构具有很高的碘吸附容量(1.44 mmol g-1),当净化完碘离子以后,材料晶相结构由δ-BiO转变成Bi4I2O5。δ-BiO吸附材料具有快速的动力学吸附,并且由于其特殊的微纳结构能够使其在吸附碘离子后快速从溶液中分离。另外,该吸附材料在高浓度的Cl-和CO32-竞争离子存在下选择性捕捉碘离子,而且在弱酸弱碱溶液下仍保持高效吸附的能力。δ-BiO微纳米结构优异的吸附性能得益于它独特的晶体结构。2.δ-BiO微米球高容量选择性吸附溶液中的硒盐离子。居民区工业废水排放要求水体中硒盐离子含量需低于20 ppb(美国国家环保局EPA规定)。为此,我们探究了δ-BiO微纳米材料对硒盐离子的饱和吸附和动力学吸附速率。δ-BiO材料被证明拥有较高的饱和吸附容量:它的平衡吸附量高达160mg g-1(SeO32-)和58 mg g-1(SeO42-),并且它能在短短3 min内对热电厂蓄水池中的SeO离子进行不可逆捕捉。另一方面,在高浓度的竞争阴离子(Cl-,NO3-,SO42-,CO32-和PO43-)存在下,δ-BiO仍具有选择性捕捉硒酸盐和亚硒酸盐离子的能力。并且我们对δ-BiO微纳米材料吸附硒酸根离子和亚硒酸根离子的机理进行了详细的探究。

关键词： δ-Bi2O3 放射性碘离子硒氧根离子选择性

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