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题名	胺基材料吸附脱附铀酰离子性能研究
作者	迟洪影
学位类别	硕士
答辩日期	2014
授予单位	中国科学院研究生院（上海应用物理研究所）
导师	王敏
关键词	铀酰离子 胺基吸附材料 吸附动力学 选择性 脱附
学位专业	高分子化学与物理
中文摘要	海水中铀资源丰富，总储量达45亿余吨，是陆地铀储量的千余倍，开发利用这部分资源，能够为核电站提供源源不断的核燃料。但是海水提铀研究面临两大挑战：铀酰离子平均浓度低，仅有3.3ppb；存在形式复杂，海水中不仅盐度高，更有大量共存离子，如：钠、钙、镁、钒、镍、铁、铜、铅等。本论文针对通过辐射接枝并胺基化改性的高分子吸附材料（统称为胺基吸附材料ATA）进行对铀酰离子的吸附-脱附性能研究。 胺基吸附材料的制备是利用辐照接枝的方法将丙烯酸4-羟丁基缩水甘油酯接枝到聚乙烯/聚丙烯（PE/PP）的皮芯纤维无纺布上，再用胺类小分子与环氧基团反应进行改性，其中包括乙二胺（EDA），二乙胺（DEA），二乙烯三胺（DETA）和三乙烯四胺（TETA）四种不同结构的胺。得到的四种胺基材料分别表示为ATA-EDA、ATA-DEA、 ATA-DETA、 ATA-TETA。 本论文主要通过批量吸附实验研究了初始铀酰离子浓度、pH值、盐度等热力学因素对吸附的影响规律，同时研究了不同温度下吸附动力学以及吸附的热力学模型；用盐酸对吸附有铀酰离子的胺基材料进行脱附，研究其脱附行为。开展了在动态吸附脱附过程中，材料性能劣化的分析研究。结果表明： 静态吸附条件下，四种胺基材料中ATA-DETA的吸附速率最快，平衡时间最短，四种材料的吸附速率顺序为ATA-DETA＞ATA-DEA＞ATA-TETA＞ATA-EDA。在初始铀酰离子浓度为1ppm、pH=8、25oC的条件下，吸附120分钟ATA-DETA材料的平衡吸附量为64.26mg/g。研究了ATA-DETA材料在温度为5oC，15oC，25oC，35oC的铀酰离子溶液中的吸附行为，结果表明在25oC时的吸附速率最快。对四种胺基材料的静态吸附行为进行准二级动力学拟合，发现其吸附行为符合准二级动力学模型。而ATA-DETA吸附铀酰离子的热力学模型符合Langmuir等温吸附模型。四种胺基材料吸附铀酰离子的pH范围是4.0-8.5。在盐度为3.5%（海水盐度）时，ATA-DETA材料吸附容量比在纯铀酰溶液中下降55%。在含5种共存离子溶液中的吸附实验表明，ATA-DETA材料的吸附容量顺序为：UO22+≈Fe3+＞Zn2+＞VO3-＞Co2+＞Ni2+。在动态吸附脱附实验中，ATA-DETA材料对模拟海水中的铀酰离子吸附量达到41mg/g；纯铀酰离子溶液连续动态吸附中，ATA-DETA材料的吸附量能够达到125.8mg/g，脱附率达到100%，且脱附时间短；ATA-DETA材料间歇性动态吸附实验中吸附容量可达到202.7mg/g，与拟合的连续吸附曲线相比吸附容量提高了14%。ATA-DETA材料吸附-脱附劣化实验表明，在经历一个周期的吸附-脱附后，其吸附容量下降28%。
语种	中文
公开日期	2015-03-13
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/14760]
专题	上海应用物理研究所_中科院上海应用物理研究所2011-2017年
推荐引用方式 GB/T 7714	迟洪影. 胺基材料吸附脱附铀酰离子性能研究[D]. 中国科学院研究生院（上海应用物理研究所）. 2014.

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