磺酸化多壁碳納米管對溶液中鈾的吸附性能研究

磺酸化多壁碳納米管對溶液中鈾的吸附性能研究

崔丹妮楊倩蘇曉龍邱燕芳

(東華理工大學，江西 南昌 330013)

摘要：本文采用發(fā)煙硫酸氣固轉(zhuǎn)換磺酸法對多壁碳納米管進行磺酸化，并用紅外對磺酸化結(jié)果進行表征，考察了pH、接觸時間、鈾初始濃度、溫度對磺酸化多壁碳納米管對溶液中鈾的吸附的影響。結(jié)果表明，磺酸化多壁碳納米管對鈾的吸附受pH值影響很大，最佳pH為6，吸附在40min達平衡，磺酸化后多壁碳納米管對鈾的吸附量增大了4倍；磺酸化多壁碳納米管對鈾的吸附行為符合Langmuir等溫吸附，其單層飽和吸附量為249.38mg/g，動力學數(shù)據(jù)擬合符合擬二級動力學模型，說明吸附是由化學作用力控制的；熱力學參數(shù)表明，多壁碳納米管對鈾的吸附是自發(fā)的、吸熱的反應。

關(guān)鍵詞：多壁碳納米管磺酸化鈾吸附

近年來，隨著核技術(shù)的發(fā)展，在鈾礦開采、鈾生產(chǎn)加工及應用過程中產(chǎn)生了大量的含鈾廢水，這些含鈾廢水會對水體、土壤甚至是人類的健康造成嚴重的危害。目前，處理溶液中鈾的方法主要有溶劑萃取法[1]、離子交換法[2]和吸附法[3]等。吸附法因其去除率高、操作簡便受到人們的廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的吸附劑存在吸附容量差、吸附速度緩慢等缺陷，如何克服這些缺點，尋找新型、高效的鈾吸附材料具有重要的現(xiàn)實意義。

自1991年Lijima[4]發(fā)現(xiàn)了碳納米管以來，碳納米管受到了各界的廣泛關(guān)注。碳納米管具有高度多孔、中空結(jié)構(gòu)、比表面積大等特點，因此，它被認為是一種有效的吸附有機污染物、重金屬和放射性核素的吸附劑。……