【摘 要】
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铀矿冶产生的含U(Ⅵ)放射性废水对环境构成潜在威胁。传统的反渗透法、离子交换、蒸发等理化方法对含U(Ⅵ)放射性废水处理存在工艺复杂、能耗高、操作繁琐等不足,而吸附法因
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铀矿冶产生的含U(Ⅵ)放射性废水对环境构成潜在威胁。传统的反渗透法、离子交换、蒸发等理化方法对含U(Ⅵ)放射性废水处理存在工艺复杂、能耗高、操作繁琐等不足,而吸附法因其吸附材料来源广、成本低、选择性高、速率快和容量大等特点,为含铀废水的分离处理提供了可能。寻求高效、重复利用性高的除铀吸附剂是关键。作者在N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)的聚合过程中将丙烯酸(AA)作为共聚单体,与羧甲基纤维素钠(CMC)形成交联网络结构,制备了CMC/P(NIPAM-co-AA)水凝胶。通过L16(4~5)正交试验优化了复合水凝胶的合成条件,得到最佳合成条件为0.10g CMC,0.15g AA,0.06g过硫酸铵(引发剂,APS),0.03g N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(交联剂,BIS),聚合温度为0℃。CMC/P(NIPAM-co-AA)水凝胶对U(Ⅵ)的吸附性能实验结果表明,当pH=6,298K,铀初始浓度为5.00mg/L,10.00mgCMC/P(NIPAM-co-AA)水凝胶,最大吸附量为14.69mg/g。Langmuir模型能很好的拟合CMC/P(NIPAM-co-AA)对U(Ⅵ)的吸附过程,吸附动力学符合准二级动力学方程,R~2为1。官能团屏蔽试验表明,分别屏蔽羧基、羟基和酰胺基后,铀吸附量依次减少了15.58%、13.01%和9.46%。说明酰胺基对凝胶吸附U(Ⅵ)的影响最大。官能团屏蔽试验以及XPS图谱结果表明含氧官能团对铀酰离子具有络合作用。通过考察CMC/P(NIPAM-co-AA)水凝胶在20~50℃的解吸效果,表明50℃为最适合的解吸温度。在5次吸附-解吸后,吸附率仍能达77.74%,说明复合水凝胶的可循环利用性较高。
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