腐殖酸吸附水中鈾的特性與機理

張亞萍 謝水波 楊金輝 李仕友 劉迎九 劉金香 顧中華

通過序批式試驗研究了腐殖酸(humic acid)對鈾的吸附行為及時間、吸附劑用量、鈾的初始質量濃度、pH值、溫度和共存離子等試驗條件對吸附的影響，分析了其熱力學和動力學過程，用掃描電鏡(SEM)、紅外光譜(FT-IR)手段分析了相關吸附機理。試驗結果表明，吸附過程在60 min后達到動態平衡，吸附率最高達99%以上。當pH值在5左右時，腐殖酸投加量越大，吸附效率越高。體系中HCO3-、H2PO4

-的存在對腐殖酸吸附U(Ⅵ)有促進作用，而檸檬酸根離子、EDTA2-及Cr6+、Mn2+使腐殖酸對U(Ⅵ)的吸附率降低，影響程度與其離子濃度呈正相關。準二級吸附動力學方程可較好地描述腐殖酸吸附U(Ⅵ)的動力學規律，R2=0.9951。當溫度為25℃時，U(Ⅵ)質量濃度與吸附量之間的關系符合Langmuir經驗公式，飽和吸附容量為170.94 mg/g。腐殖酸吸附U(Ⅵ)前后的IR光譜分析表明，腐殖酸主要含有-OH、-COOH、-NH2、-C-N、苯環等結構，推斷與U(Ⅵ)相互作用的主要基團為-OH、-C=O、-C-N-、-NH2。