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功能化炭基磁性介孔材料的制备及其对铀的吸附性能
  • ISSN号:1000-6931
  • 期刊名称:原子能科学技术
  • 时间:2015.12.30
  • 页码:2138-2144
  • 分类:O648[理学—物理化学;理学—化学] TQ317[化学工程—高聚物工业]
  • 作者机构:[1]南华大学化学化工学院,湖南衡阳421001, [2]南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室,湖南衡阳421001, [3]青海金瑞矿业发展股份有限公司,青海西宁810008
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51574152,11205084); 湖南省科技厅资助项目(2014GK3079,2012GK3132); 衡阳市科技局资助项目(2014KS24); 南华大学科技创新团队项目资助(NHCXTD04)
  • 相关项目:功能化铀酰离子磁性生物吸附剂的构筑及对铀的吸附行为与机理
中文摘要:

以介孔氧化硅SBA-15为模板,通过纳米浇筑法在模板孔道中引入不同质量的铁源和炭源作为前驱物,经过原位聚合反应,再使用[3-(三甲氧基硅烷)丙基]脲(UPTS)和氨丙基三乙氧基硅烷(APS)有机试剂对其表面进行后嫁接改性,得到介孔结构规整有序的功能化炭基磁性介孔材料(FCMMC)。并通过红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附分别表征了FCMMC的结构。考察了溶液pH值、铀初始浓度、吸附剂用量和吸附时间等因素对FCMMC吸附铀的影响。结果表明:炭基和铁基均被负载在介孔氧化硅基体上,FCMMC具有较高的比表面积和较窄的孔径分布。FCMMC吸附铀的最佳条件为:pH=6.0、铀初始浓度25mg/L、FCMMC用量40mg、吸附时间1.0h。对吸附动力学模型和吸附等温模型进行了分析,FCMMC对铀的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温线模型,最大理论吸附量为128.69mg/g。同时,使用3种不同的解吸剂对FCMMC解吸再生8次后,其对铀的吸附率均在80%以上,说明FCMMC具有良好的再生性能。

英文摘要:

The macroporous silica SBA-15 as the hard template,a novel functionalized carbonaceous magnetic mesoporous composite(FCMMC)with highly ordered mesoporous structure was obtained using ferric nitrate and glucose as the precursors via one-step nanocasting followed by in-situ polymerization reaction,and using organic reagents UPTS and APS after grafting modification on its surface.FT-IR and N2 adsorptionstripping experiment were used to characterize FCMMC,and the factors impacting the adsorption of uranium on FCMMC were investigated including pH value,initial concentration of uranium ions,FCMMC dosage and adsorption time.The results show that the carbon and iron resource are successfully loaded on the mesoporous silica substrate,respectively.And FCMMC has high specific surface area and narrow pore size distribution.The optimal adsorption conditions are as following:The pH of the solution is 6.0,initial concentration of uranium ions is 25mg/L,the FCMMC dosage is 40 mg and the adsorption time is 1.0h.The kinetic model can be described by the pseudo-second-order model well,and its correlation coefficient is above 0.99.The isotherm model is fitted to Langmuir adsorption model,and the maximal theoretical adsorption capacity is128.69mg/g.At the same time,the adsorption rate is over 80% after FCMMC regenerated 8times using three different desorption agents.This shows that FCMMC has good regeneration performance.

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期刊信息
  • 《原子能科学技术》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国核工业集团公司
  • 主办单位:中国原子能科学研究院
  • 主编:万钢
  • 地址:北京市275-65信箱
  • 邮编:102413
  • 邮箱:yzk@ciae.ac.cn
  • 电话:010-69358024 69357285
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6931
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2044/TL
  • 邮发代号:82-161
  • 获奖情况:
  • 1991年全国首届国防科技期刊评比一等奖,“四通杯”北京优秀期刊全优期刊奖和全国优秀期刊...,“八五”期间优秀国防科技期刊奖,2011年“百种中...
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:7776