α－酮戊二酸改性殼聚糖對(duì)低濃度U（Ⅵ）的吸附性能

王勁松，鄒曉亮，賈 亮，皮艾南，謝 磊，單德才

（1.南華大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院，湖南衡陽(yáng) 421001；2.懷化市規(guī)劃研究設(shè)計(jì)院，湖南懷化 418000；3.南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，湖南衡陽(yáng) 421001）

α－酮戊二酸改性殼聚糖對(duì)低濃度U（Ⅵ）的吸附性能

王勁松1，鄒曉亮2，賈 亮1，皮艾南1，謝 磊1，單德才3

（1.南華大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院，湖南衡陽(yáng) 421001；2.懷化市規(guī)劃研究設(shè)計(jì)院，湖南懷化 418000；3.南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，湖南衡陽(yáng) 421001）

通過(guò)α－酮戊二酸與殼聚糖反應(yīng)生成Schiff堿，再用NaBH4還原制備出α－酮戊二酸改性殼聚糖。采用FT－IR、XRD和SEM對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，研究其對(duì)水溶液中U（Ⅵ）的吸附行為，考察溶液初始pH值、吸附時(shí)間、溫度等因素對(duì)其吸附水溶液中U（Ⅵ）效果的影響。結(jié)果表明，在35℃、pH＝4.0、吸附時(shí)間為45min的條件下，對(duì)U（Ⅵ）濃度為5mg／L的水溶液中鈾的去除率在99%以上，U（Ⅵ）的剩余濃度已達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)（0.05mg／L）。吸附U（Ⅵ）的α－酮戊二酸改性殼聚糖可用8%的NaOH溶液進(jìn)行解吸再生，解吸再生后的吸附劑對(duì)U（Ⅵ）的吸附效果未明顯下降。SEM表明，α－酮戊二酸改性殼聚糖表面粗糙，呈現(xiàn)凹凸不平的多孔結(jié)構(gòu)。FT－IR分析顯示，α－酮戊二酸改性殼聚糖表面的—COOH是U（Ⅵ）的主要結(jié)合位點(diǎn)。

α－酮戊二酸改性殼聚糖；吸附；解吸；再生；U（Ⅵ）

隨著我國(guó)核工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)鈾的需求量逐年增加，目前國(guó)內(nèi)天然鈾的生產(chǎn)能力僅能滿(mǎn)足1／3的需求，鈾供應(yīng)面臨巨大壓力。鈾礦冶生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量低濃度含鈾放射性廢水，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅，如何有效治理和回收廢水中的鈾已成為亟待解決的問(wèn)題［1］。目前針對(duì)這類(lèi)廢水的處理方法主要有：氧化還原法、絮凝沉淀法、吸附法和離子交換法等［2－4］，在這些處理方法中，吸附法以其操作簡(jiǎn)單、去除率高等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注［5－7］。

殼聚糖是自然界中分布僅次于纖維素的天然高分子，分子中含有大量的—OH和—NH2等活性基團(tuán)，對(duì)多種金屬離子具有廣譜的吸附性能［8－11］，且無(wú)毒、無(wú)害、易降解，是一種理想的吸附劑原料。通常認(rèn)為，殼聚糖分子中的—NH2是吸附金屬離子的主要位點(diǎn)，但—NH2與金屬離子的絡(luò)合作用有限，因此對(duì)殼聚糖分子中的—NH2進(jìn)行改性已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)，目前已制備出多種殼聚糖吸附劑［12－19］。據(jù)報(bào)道，在氨基上衍生羧基可提高殼聚糖對(duì)鈾的吸附性能。經(jīng)甲基磷酸改性的殼聚糖衍生物對(duì)鈾的去除率幾乎達(dá)100%［20］，經(jīng)3，4－二羥基苯甲酸改性的殼聚糖樹(shù)脂對(duì)鈾的吸附容量有大幅提升，最大可達(dá)330mg／g［21－22］，經(jīng)絲氨酸改性的殼聚糖對(duì)鈾的富集最高可達(dá)到100倍［23］。其他方法去除鈾的研究也較多，李小燕等［24］采用納米零價(jià)鐵去除溶液中的U（Ⅵ），實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)初始濃度為45mg／L的鈾溶液，當(dāng)pH值為5.5、投加量為1.0g／L時(shí)，吸附2.5h后，鈾的去除率達(dá)98.98%，吸附量為27.22mg／g。周泉宇等［25］則利用硫酸鹽還原菌與零價(jià)鐵協(xié)同處理含鈾廢水，鈾礦山廢水中污染物U（Ⅵ）的去除率達(dá)99.4%，同時(shí)硫酸根的去除率也可達(dá)86.2%，處理后廢水的pH值可接近中性。

本研究通過(guò)殼聚糖上的—NH2與α－酮戊二酸發(fā)生Schiff反應(yīng)，再用NaBH4還原，將—COOH引入到殼聚糖分子中，并考察這種羧基化殼聚糖衍生物對(duì)水溶液中鈾的吸附性能，為研發(fā)適用于鈾礦冶低放廢水處理的功能材料及技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1 儀器與試劑

S－520掃描電鏡：日本Hitachi公司；EQUINOX 55傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）：美國(guó)熱電尼高力公司；X’Pert Pro XRD：日本理學(xué)公司；UV－2000分光光度計(jì)：尤尼柯公司；pHS－3C酸度計(jì)：上海雷磁儀器廠；JJ－1型定時(shí)電動(dòng)攪拌器：金壇市正基儀器有限公司；QYC－2112大功率恒溫?fù)u床，上海福林實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

殼聚糖：重均相對(duì)分子質(zhì)量（Mw）1.5× 105，脫乙酰度＞90%，濟(jì)南海得貝海洋生物工程有限公司；U3O8（優(yōu)級(jí)純），α－酮戊二酸、鹽酸、氫氧化鈉等均為化學(xué)純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 α－酮戊二酸改性殼聚糖制備

α－酮戊二酸改性殼聚糖的合成借鑒文獻(xiàn)［26］的方法，合成路線(xiàn)如圖1所示，具體步驟如下：準(zhǔn)確稱(chēng)取3.125g殼聚糖，用1%的乙酸溶液將其溶解，加入5.0gα－酮戊二酸，用2%的NaOH溶液將pH值調(diào)至5.0左右，在37℃下攪拌反應(yīng)4h后緩慢滴加一定量的NaBH4溶液，滴加完畢后用稀鹽酸迅速將溶液調(diào)至中性，繼續(xù)攪拌反應(yīng)24h后將反應(yīng)混合物倒入乙醇溶液中，將α－酮戊二酸改性殼聚糖析出，過(guò)濾，用無(wú)水乙醇和無(wú)水乙醚依次洗滌3～4次，將產(chǎn)物轉(zhuǎn)入乙醇索氏提取器中連續(xù)提取6h，恒溫干燥得白色粉末狀的α－酮戊二酸改性殼聚糖。

圖1 α－酮戊二酸改性殼聚糖的合成路線(xiàn)Fig.1 Synthetic route ofα－ketoglutaric acid modified chitosan

1.3 吸附實(shí)驗(yàn)

鈾標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及溶液中鈾的濃度測(cè)定參照EJ 267.4—1984中的標(biāo)準(zhǔn)方法。用容量瓶移取100mL鈾標(biāo)準(zhǔn)溶液到250mL錐形瓶中，用5%的稀HCl和0.3mol／L的NaOH溶液調(diào)pH值，然后加入一定量的α－酮戊二酸改性殼聚糖，在220r／min下恒溫振蕩一定時(shí)間，過(guò)濾，取濾液測(cè)定鈾的殘余濃度。

圖2 殼聚糖和α－酮戊二酸改性殼聚糖的XRD譜Fig.2 XRD spectrum of chitosan and α－ketoglutaric acid modified chitosan

圖3 殼聚糖、α－酮戊二酸改性殼聚糖吸附U（Ⅵ）前后的FT－IR譜Fig.3 FT－IR spectra of chitosan，α－ketoglutaric acid modified chitosan before and after adsorption of U（Ⅵ）

2 結(jié)果與討論

2.1 水溶性分析

經(jīng)羧基改性后，與殼聚糖相比，合成的α－酮戊二酸改性殼聚糖在水中的溶解性稍有提高，表現(xiàn)為一定的溶脹性，這是因?yàn)轸然男詺ぞ厶窃谒腥芙舛鹊拇笮∨c殼聚糖的相對(duì)分子質(zhì)量、羧基的類(lèi)型和羧基取代度密切相關(guān)，相對(duì)分子質(zhì)量越低，殼聚糖的水溶性越好；羧基取代度越高，水溶性也越好。本文合成的α－酮戊二酸改性殼聚糖相對(duì)分子質(zhì)量較高，且其羧基取代并不完全，只有70%左右，可作吸附劑使用。

2.2 XRD分析

圖2為殼聚糖和α－酮戊二酸改性殼聚糖的XRD譜，掃描范圍為10°～80°。由圖2可見(jiàn)，殼聚糖在2θ為20°、26°和28°處有3個(gè)結(jié)晶峰，而α－酮戊二酸改性殼聚糖在28°附近的衍射峰幾乎消失，且在20°和26°附近的衍射峰明顯減弱。這些差別表明，經(jīng)α－酮戊二酸改性后，分子間的氫鍵作用削弱，分子結(jié)晶度降低［18］，說(shuō)明殼聚糖分子結(jié)構(gòu)已發(fā)生變化。

2.3 FT－IR分析

殼聚糖、α－酮戊二酸改性殼聚糖吸附U（Ⅵ）前后的FT－IR譜示于圖3。根據(jù)文獻(xiàn)［27］對(duì)圖3進(jìn)行分析，未改性的殼聚糖在3 428cm－1處出現(xiàn)的—NH2和—OH疊加振動(dòng)吸收峰在α－酮戊二酸改性殼聚糖中發(fā)生了微小的偏移，這是由于α－酮戊二酸與殼聚糖反應(yīng)的過(guò)程中不但引入了羧羥基，還消耗了氨基；曲線(xiàn)a中1 596cm－1處的氨基吸收峰在曲線(xiàn)b中消失，同時(shí)在1 645cm－1和1 421cm－1處出現(xiàn)了碳氧雙鍵和羧基中—CH2的特征吸收峰，進(jìn)一步說(shuō)明殼聚糖分子中的氨基上發(fā)生了Schiff堿反應(yīng)，羧基成功接枝到殼聚糖分子上。

由α－酮戊二酸改性殼聚糖吸附U（Ⅵ）前后的FT－IR譜可看出，吸附前后的特征吸收峰峰型無(wú)明顯變化，只是發(fā)生一定的位移，表明α－酮戊二酸改性殼聚糖在吸附U（Ⅵ）的過(guò)程中未改變自身的分子結(jié)構(gòu)，α－酮戊二酸改性殼聚糖與U（Ⅵ）的結(jié)合是一個(gè)可逆的配位過(guò)程。3 428cm－1處—NH2和—OH的伸縮振動(dòng)疊加峰偏移到3 442cm－1處，這是因?yàn)樵谖竭^(guò)程中，部分—OH、—NH2和—COOH結(jié)合的H＋被UO2＋2取代，減弱了O—H、N—H鍵之間的振動(dòng)強(qiáng)度。2 879cm－1處為羧基中—OH的特征吸收峰，吸附后偏移到2 923cm－1處，且吸收峰的強(qiáng)度減弱；羧基中的羰基不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)峰在1 645cm－1處變得更加尖銳，羰基對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)峰從1 386cm－1處偏移至1 394cm－1處，說(shuō)明α－酮戊二酸改性殼聚糖分子中的羧基是吸附U（Ⅵ）的重要結(jié)合位點(diǎn)。

2.4 SEM分析

殼聚糖、α－酮戊二酸改性殼聚糖吸附U（Ⅵ）前后的SEM圖像示于圖4。從圖4可看出，改性后，殼聚糖的微觀形貌并未發(fā)生顯著變化，但可觀察到α－酮戊二酸改性殼聚糖表面粗糙，有明顯凹凸不平的多孔結(jié)構(gòu)，且不規(guī)則地分布于α－酮戊二酸改性殼聚糖內(nèi)部及表面，增大了有效比表面積，同時(shí)暴露的活性基團(tuán)數(shù)量增加，可利用的吸附位點(diǎn)增加，有利于α－酮戊二酸改性殼聚糖與金屬離子的配位；吸附U（Ⅵ）后，α－酮戊二酸改性殼聚糖表面粗糙度明顯降低，其孔隙基本被UO2＋2占據(jù)，展現(xiàn)了改性殼聚糖對(duì)鈾的良好吸附性能。對(duì)圖4e中方框內(nèi)區(qū)域進(jìn)行EDS分析，結(jié)果如圖5所示。由圖5可明顯看到吸附后新增了鈾元素的能峰，充分說(shuō)明鈾被吸附。

圖4 殼聚糖（a），α－酮戊二酸改性殼聚糖吸附U（Ⅵ）前（b，d）、后（c，e）的SEM圖像Fig.4 SEM images of chitosan（a），α－ketoglutaric acid modified chitosan before（b，d）and after（c，e）adsorption of U（Ⅵ）

圖5 α－酮戊二酸改性殼聚糖吸附U（Ⅵ）前（a）、后（b）的EDS譜Fig.5 EDS spectra ofα－ketoglutaric acid modified chitosan before（a）and after（b）adsorption of U（Ⅵ）

2.5 pH值對(duì)吸附效果的影響

稱(chēng)取0.1gα－酮戊二酸改性殼聚糖加入到100mL濃度為5mg／L的含U（Ⅵ）水溶液中，用1mol／L的鹽酸或1mol／L的氫氧化鈉將吸附液的初始pH值分別調(diào)為2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0，30℃恒溫振蕩30min后過(guò)濾，測(cè)定濾液中鈾的剩余濃度，考察pH值對(duì)U（Ⅵ）吸附效果的影響，結(jié)果如圖6所示。

圖6 初始pH值對(duì)α－酮戊二酸改性殼聚糖吸附U（Ⅵ）的影響Fig.6 Effect of initial pH on adsorption of U（Ⅵ）onα－ketoglutaric acid modified chitosan

從圖6可看出，當(dāng)溶液初始pH值在2.5～4.0之間變化時(shí)，α－酮戊二酸改性殼聚糖對(duì)U（Ⅵ）的去除率隨pH值的增大而增大，在pH值為4.0左右時(shí)，去除率達(dá)到最大，隨后去除率隨pH的增大而減小。這是由于H＋與UO2＋2

競(jìng)爭(zhēng)吸附的結(jié)果，強(qiáng)酸性下，H＋在濃度上占優(yōu)勢(shì)，且α－酮戊二酸改性殼聚糖分子中未被取代的—NH2易被質(zhì)子化（—NH＋3）而帶正電，與UO2＋2產(chǎn)生靜電斥力；當(dāng)pH值升高時(shí)，溶液中H＋濃度降低，UO2＋2在吸附過(guò)程中占優(yōu)勢(shì)，同時(shí)—NH2的質(zhì)子化程度也會(huì)降低，所以U（Ⅵ）的去除率升高；但當(dāng)pH值過(guò)大時(shí)，UO2＋2會(huì)發(fā)生水解生成UO2（OH）＋、（UO2）2（OH）2＋2、（UO2）3（OH）5＋、UO2（OH）2等產(chǎn)物［28］，不利于α－酮戊二酸改性殼聚糖對(duì)UO2＋2的吸附。綜上所述，將pH值4.0作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)的最佳pH值。

2.6 時(shí)間對(duì)吸附效果的影響

2.5節(jié)中其他條件不變，改變振蕩反應(yīng)時(shí)間分別為5、10、15、20、30、45、60、90min，測(cè)定濾液中鈾的剩余濃度，計(jì)算鈾的去除率，考察反應(yīng)時(shí)間對(duì)吸附效果的影響，結(jié)果如圖7所示。

從圖7可看出，α－酮戊二酸改性殼聚糖對(duì)U（Ⅵ）的吸附速率較快，在5min時(shí)，U（Ⅵ）的去除率已達(dá)84.7%，45min時(shí)，去除率大于99%，此時(shí)濾液中鈾的剩余濃度已低于我國(guó)鈾的排放標(biāo)準(zhǔn)（0.05mg／L），60min時(shí)吸附達(dá)到平衡。這主要是由于α－酮戊二酸改性殼聚糖比表面積大，可利用的吸附位點(diǎn)充分暴露于表面，有利于UO2＋2與殼聚糖的結(jié)合。

為進(jìn)一步研究α－酮戊二酸改性殼聚糖對(duì)U（Ⅵ）的吸附量與時(shí)間的關(guān)系，本文采用內(nèi)擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)模型、準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)速率模型和準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)速率模型方程對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。內(nèi)擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)模型的擬合方程為：y＝1.535x＋88.14，R2＝0.554 9；準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)速率模型的擬合方程為：y＝0.015 067x＋0.698 6，R2＝0.987 6；準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)速率模型的擬合方程為：y＝0.009 935x＋0.006 64，R2＝0.999 9。可見(jiàn)，α－酮戊二酸改性殼聚糖對(duì)U（Ⅵ）的吸附更適合準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)速率模型，與文獻(xiàn)［29］報(bào)道的規(guī)律一致。

圖7 吸附時(shí)間對(duì)α－酮戊二酸改性殼聚糖吸附U（Ⅵ）的影響Fig.7 Effect of time on adsorption of U（Ⅵ）onα－ketoglutaric acid modified chitosan

2.7 溫度對(duì)吸附效果的影響

2.5節(jié)中其他條件不變，振蕩反應(yīng)時(shí)間設(shè)定為45min，改變吸附溫度為35、40、45、50、55、60℃，考察溫度對(duì)吸附效果的影響，結(jié)果如圖8所示。從圖8可看出，在35～60℃范圍內(nèi)，溫度對(duì)α－酮戊二酸改性殼聚糖吸附水溶液中U（Ⅵ）的影響不太明顯，但可看出，隨著溫度的上升，U（Ⅵ）的去除率略有下降。

2.8 殼聚糖與α－酮戊二酸改性殼聚糖吸附U（Ⅵ）的對(duì)比

準(zhǔn)確量取100mL濃度為5mg／L的含U（Ⅵ）水溶液，調(diào)節(jié)其pH值為2.5～8.0，加入0.1g未改性殼聚糖或α－酮戊二酸改性殼聚糖，在30℃下振蕩30min后過(guò)濾，測(cè)定濾液中鈾的剩余濃度，對(duì)比其對(duì)鈾的吸附性能，結(jié)果如圖9所示。由圖9可知，兩者受pH值影響呈現(xiàn)的規(guī)律一致，即pH值為4.0～6.0時(shí)，對(duì)鈾的吸附作用強(qiáng)，這可歸因于UO2＋2與活性基團(tuán)形成的配位結(jié)構(gòu)；而在pH＜4.0時(shí)，對(duì)鈾的吸附作用弱，則歸因于H＋與UO2＋2存在的競(jìng)爭(zhēng)吸附關(guān)系；pH＞6.0時(shí)，UO2＋2發(fā)生水解生成UO2（OH）＋、（UO2）2（OH）2＋2、（UO2）3（OH）5＋、UO2（OH）2等產(chǎn)物，不利于形成配位結(jié)構(gòu)。與殼聚糖相比，α－酮戊二酸改性殼聚糖對(duì)U（Ⅵ）的去除率提高了15%左右，這是因?yàn)棣粒於岣男詺ぞ厶巧辖又Φ摹狢OOH與UO2＋2形成了多元環(huán)的螯合物，增強(qiáng)了殼聚糖與UO2＋2

的配位作用，有利于對(duì)U（Ⅵ）的吸附。糖用乙醇洗滌干燥后，重復(fù)進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)，測(cè)定其對(duì)U（Ⅵ）的再生吸附率，結(jié)果列于表1。表1數(shù)據(jù)表明，α－酮戊二酸改性殼聚糖對(duì)U（Ⅵ）的一次再生吸附率達(dá)98.5%，5次再生后的α－酮戊二酸改性殼聚糖對(duì)U（Ⅵ）的吸附去除率基本不變，說(shuō)明α－酮戊二酸改性殼聚糖具有較好的重復(fù)使用性，可用于廢水中鈾的回收。

圖8 反應(yīng)溫度對(duì)α－酮戊二酸改性殼聚糖吸附U（Ⅵ）的影響Fig.8 Effect of temperature on adsorption of U（Ⅵ）withα－ketoglutaric acid modified chitosan

圖9 殼聚糖與α－酮戊二酸改性殼聚糖吸附U（Ⅵ）的對(duì)比Fig.9 Comparison of U（Ⅵ）adsorption on chitosan andα－ketoglutaric acid modified chitosan

2.9 解吸再生

在治理重金屬?gòu)U水的污染過(guò)程中，為達(dá)到對(duì)貴重金屬回收和減少處理成本，可通過(guò)解吸再生的方法，使重金屬離子從吸附材料上分離出來(lái)。本實(shí)驗(yàn)在pH＝4.0的條件下稱(chēng)取0.5g α－酮戊二酸改性殼聚糖加入到100mL濃度為5mg／L的含U（Ⅵ）水溶液中進(jìn)行吸附，吸附后用8%的NaOH溶液解吸，解吸后的改性殼聚

表1 解吸次數(shù)對(duì)鈾去除率的影響Table 1 Effect of regeneration time on U（Ⅵ）removal rate

3 結(jié)論

1）α－酮戊二酸改性殼聚糖上的—COOH能與UO2＋2形成穩(wěn)定的多元環(huán)螯合物，增強(qiáng)了殼聚糖與U（Ⅵ）的配位作用，提高了殼聚糖對(duì)U（Ⅵ）的吸附能力。與殼聚糖相比，在同樣的實(shí)驗(yàn)條件下，改性殼聚糖對(duì)U（Ⅵ）的吸附去除率提高了15%以上。

2）SEM圖像表明，α－酮戊二酸改性殼聚糖呈凹凸不平的多孔結(jié)構(gòu)，使其具有更大的比表面積和更多有效的吸附位點(diǎn)；FT－IR譜分析表明，α－酮戊二酸改性殼聚糖吸附U（Ⅵ）前后特征吸收峰未出現(xiàn)明顯變化，但羧基的吸收峰明顯減弱，說(shuō)明—COOH是α－酮戊二酸改性殼聚糖與UO2＋2結(jié)合的主要位點(diǎn)。

3）α－酮戊二酸改性殼聚糖對(duì)水溶液中的微量U（Ⅵ）具有吸附速率快、吸附效果好、可再生利用的特點(diǎn)。在初始pH＝4.0、吸附劑投加量0.1g、溫度25℃的實(shí)驗(yàn)條件下，45min可使初始濃度為5mg／L的含鈾水溶液中的鈾濃度達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，吸附后的α－酮戊二酸改性殼聚糖可用8%的NaOH溶液解吸，其再生吸附率并未明顯下降。

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Adsorption Performance of Low－strength U（Ⅵ）onα－ketoglutaric Acid Modified Chitosan

WANG Jin－song1，ZOU Xiao－liang2，JIA Liang1，PI Yi－nan1，XIE Lei1，SHAN De－cai3
（1.School of Urban Construction，University of South China，Hengyang421001，China；2.Hunan Huaihua Urban Planning ＆Design Institute，Huaihua418000，China；3.School of Chemistry and Chemical Engineering，University of South China，Hengyang421001，China）

A kind ofα－ketoglutaric acid modified chitosan（KMCS）was synthesized with the reaction ofα－ketoglutaric acid and chitosan to obtain Schiff base and with the reduction reaction by NaBH4.The structure of KMCS was characterized by FT－IR，XRD and SEM.The effects of initial pH，adsorption time，temperature and other factors on U（Ⅵ）adsorption on KMCS were investigated.The experimental results show that under the condition of 35℃，pH＝4.0，adsorption time of 45min，and U（Ⅵ）initial concentration of 5mg／L，the percentage removal of U（Ⅵ）adsorbed by KMCS is higher than 99%，which leads to the U（Ⅵ）concentration in the rest solution lower than the national emission standard（0.05mg／L）.The KMCS can be regenerated with the solution of 8%NaOH，and there is no obvious decline after regeneration.The SEM images of the samples show that the KMCS has a rough surface and an uneven porous structure.FT－IR analysis demonstrates that—COOH groups of KMCS are the main binding sites of U（Ⅵ）.

α－ketoglutaric acid modified chitosan；adsorption；desorption；regeneration；U（Ⅵ）

X591；O647.3

：A

：1000－6931（2015）02－0255－08

10.7538／yzk.2015.49.02.0255

2013－11－26；

2014－09－06

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（21177053，11275095）；南華大學(xué)科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目資助（NHCXTD07）

王勁松（1972—），男，湖南衡陽(yáng)人，教授，博士，環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)