预辐射接枝改性无纺布制备铯离子吸附材料

采用预辐射接枝聚合方法制备了4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚(4HBAG)接枝的聚乙烯/聚丙烯(PE/PP)皮芯结构无纺布。用Na_2SO_3对接枝4HBAG的无纺布(PE/PP-g-4HBAG)进行开环反应,改性得到磺酸型吸附材料。在环氧基物质的量转化率52%时获得了磺酸基密度1.4 mmol/g的吸附材料。采用批次吸附和流动吸附对Cs~+的吸附性能进行研究。Cs~+的吸附等温线和吸附动力学表明,吸附过程遵循Langmuir等温线模型和准二级动力学模型。在1 000 SV/h高流速下,Cs~+的最大吸附容量为1.35 mmol/g。在pH=4~10时,吸附率稳定在90%左右,该值随pH值的增加而降低。在Cs~+初始浓度为1 mg/L和10 mg/L的溶液中研究了Na~+对Cs~+吸附率的影响,当Na~+浓度从0增加到20 mmol/L时,Cs~+的吸附率迅速降低。二价和三价金属离子Mg~(2+)、Ca~(2+)和Fe~(3+)对Cs~+吸附更具有阻碍作用。该磺酸型吸附材料在1 000 SV/h的高流速下能快速去除Cs~+。     

含有季铵盐的超高分子量聚乙烯纤维对 Au（III）的吸附效应

利用预辐射接枝技术制备含有季铵盐官能团的超高分子量聚乙烯(UHMWPE-g-P(GMA-co-MA)-TETA- GTA)纤维。研究该纤维对Au(III)的吸附性能,重点考察了起始溶液的pH值、初始Au(III)离子浓度和温度对吸附容量的影响。实验结果表明,UHMWPE-g-P(GMA-co-MA)-TETA-GTA 纤维对 Au(III)的吸附速率较快、吸附容量大,180 min内能够达到吸附平衡;在溶液的pH值为3时吸附容量最大(355 mg/g)。该吸附过程符合准二级动力学模型和和Langmuir等温吸附模型,吸附反应是一个熵减少的放热反应。     

焙烧态镁铝水滑石对I~-的吸附行为研究

采用共沉淀法制备了镁铝水滑石,并利用XRD、FT-IR和SEM对材料进行了表征。在此基础上,系统研究了不同焙烧温度、初始pH值、振荡时间、初始I~-浓度等对焙烧态镁铝水滑石吸附I~-性能的影响。结果表明:500℃焙烧条件下所制备的镁铝水滑石CLDH-500对I~-的吸附性能最优。在初始I~-浓度为500mg/L、初始pH=6.0的条件下,8h达到吸附平衡,最大吸附容量为217.22mg/g。对吸附过程用准一级、准二级动力学模型和粒内扩散模型模拟。结果显示,其吸附过程符合准一级动力学模型和粒内扩散模型(R~20.96);Langmuir模型拟合结果(R~20.99)显示,I~-在CLDH-500上为单分子层吸附。该研究结果可为放射性废液中I~-的去除提供技术和理论支持。     

磁性氧化石墨烯的制备及其对Co(Ⅱ)的吸附

采用Hummers方法和化学共沉淀方法，合成了磁性氧化石墨烯（M/GO）材料，并以此作为吸附剂材料，采用静态批式实验方法研究了其对Co(Ⅱ)的吸附去除机理。结果显示M/GO具有良好的饱和磁场强度，易于利用外加磁场实现吸附后的固-液分离。Co(Ⅱ)在M/GO表面的吸附几乎不受背景离子强度的影响，而受pH的影响显著。其吸附可快速达到平衡，吸附动力学符合准二级速率方程。升高温度可有效促进吸附。吸附等温过程符合Langmuir模型。热力学参数的分析表明Co(Ⅱ)在M/GO表面的吸附为自发吸热过程。     

磁性氧化石墨烯的制备及其对Co(Ⅱ)的吸附

采用Hummers方法和化学共沉淀方法，合成了磁性氧化石墨烯（M/GO）材料，并以此作为吸附剂材料，采用静态批式实验方法研究了其对Co(Ⅱ)的吸附去除机理。结果显示M/GO具有良好的饱和磁场强度，易于利用外加磁场实现吸附后的固-液分离。Co(Ⅱ)在M/GO表面的吸附几乎不受背景离子强度的影响，而受pH的影响显著。其吸附可快速达到平衡，吸附动力学符合准二级速率方程。升高温度可有效促进吸附。吸附等温过程符合Langmuir模型。热力学参数的分析表明Co(Ⅱ)在M/GO表面的吸附为自发吸热过程。     

球形亚铁氰化镍钾聚丙烯腈吸附剂的制备及应用

制备了以聚丙烯腈(PAN)为骨架、亚铁氰化镍钾(KNiFC)为核心的球形复合吸附剂(KNiFC/PAN),并通过X射线衍射仪、金相显微镜和电感耦合等离子体质谱仪等手段对该吸附剂进行了分析表征.采用批式实验,研究了硝酸浓度、Na+、NH4+、接触时间等对KNiFC/PAN吸附Cs+的影响,研究了吸附过程的反应动力学和吸附...     

交联壳聚糖-亚铁氰化镍钾球形复合吸附剂制备及其对Cs~+吸附性能研究

通过反相悬浮-溶胶凝胶法制备了壳聚糖-亚铁氰化镍钾(CTS-KNiFC)球形复合吸附剂,分析测试了其对铯离子的选择性吸附性能,并利用傅里叶红外光谱和扫描电镜进行了样品表征。吸附动力学模型分析结果表明,CTS-KNiFC对Cs~+的吸附过程以化学吸附为主。静态吸附实验结果表明,吸附过程在5h左右能达到平衡。当溶液Cs~+初始浓度大于100mg/L时,CTS-KNiFC对铯离子的饱和吸附容量约为70mg/g。溶液的pH值以及溶液中Na~+和Mg~(2+)的共存对吸附效果影响不大,NH_4~+及K~+的存在则会对吸附过程有明显的抑制作用。利用Boyd液膜扩散模型和Weber-Morris颗粒内扩散模型对实验数据进行拟合,结果表明,颗粒内扩散和液膜扩散对吸附速率均有影响。CTS-KNiFC对Cs~+的吸附更符合Langmuir模型,表明吸附过程为单分子层吸附。     

改性稻秆吸附U(Ⅵ)的特性研究

通过静态吸附实验,以稻秆为吸附剂、含U(Ⅵ)溶液为吸附质,研究了吸附剂改性方法、吸附剂用量、溶液pH值、吸附温度等因素对稻秆吸附U(Ⅵ)效果的影响,探讨了改性稻秆吸附U(Ⅵ)的热力学、动力学性质。实验结果表明,用0.5mol/L NaOH能够对稻秆进行有效改性,在吸附pH=4.0、吸附时间为180min、改性稻秆投加量为5~8g/L、室温条件下,改性稻秆吸附U(Ⅵ)可达到较好吸附效果,U(Ⅵ)去除率达到99.72%;但随着铀初始质量浓度的增加,U(Ⅵ)去除率降低。改性稻秆吸附U(Ⅵ)的热力学过程遵循Langmuir等温吸附方程,相关系数r2=0.989 9;改性稻秆吸附U(Ⅵ)的动力学过程符合准二级动力学方程,相关系数r2达到0.999 2。     

基于DBS改性的硅基DtBuCH18C6吸附剂的制备及其对Sr(Ⅱ)的吸附性能研究

为实现高放废液中核素⁹⁰Sr的分离提取,采用十二烷基苯磺酸（DBS）对4′,4′(5″)-二(叔丁基环己基)-18-冠-6（DtBuCH18C6）进行了改性修饰,合成了新型大孔硅基冠醚吸附剂,并通过SEM、TG-DTA、FT-IR等方法对其进行了表征。结果表明：即使在7 mol/L硝酸环境下,吸附剂中DtBuCH18C6的泄漏量也小于2.03%,有较好的化学稳定性;DBS作为配阴离子促进了DtBuCH18C6与Sr(Ⅱ)的络合,在0.5 mol/L硝酸条件下Sr(Ⅱ)的分配系数提高了约10倍（355.02 cm³/g）,且在高酸条件下与硝酸离子呈现协同作用;吸附剂对Sr(Ⅱ)的选择吸附性强,吸附过程符合准二级动力学方程及Langmuir吸附模型,最大饱和吸附容量可达到42.13 mg/g。以1 mol/L硝酸作为洗脱剂,洗脱剂与吸附剂的比例设置为0.90 L/g,接触时间为5 h的条件下,约79%的Sr(Ⅱ)可从吸附剂中洗脱下来,说明吸附剂可重复利用。     

偕胺肟基聚偏氟乙烯粉体对铀酰离子的吸附研究

通过批量吸附实验研究了辐射接枝技术制备的偕胺肟基聚偏氟乙烯(PVDF-g-PAO)粉体对低浓度铀酰离子的吸附行为,考察铀酰离子初始浓度、温度、pH值对吸附行为的影响。结果表明,PVDF-g-PAO粉体对低浓度铀酰离子的吸附较快,约180 min达动态平衡,吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型,吸附反应是熵增加的吸热反应。体系pH值对铀酰离子吸附率影响表明,pH值在5?8范围内时,吸附率变化不大,偕胺肟基材料比较适合海水环境下的吸附,同时发现对材料上已吸附铀酰离子可用酸或碱溶液脱附。     

一维普鲁士蓝/硅藻土复合材料对Cs+的吸附

含137Cs的放射性废水处理在核能及核技术应用中具有重要意义。以表面活性剂十六烷基三甲基溴化钾和十二烷基磺酸钠为模版，合成了一维结构的普鲁士蓝并将其附着在硅藻土表面，制备成一维普鲁士蓝/硅藻土复合材料；在不同的温度、吸附时间、pH值下，分别探究了一维普鲁士蓝/硅藻土复合材料对Cs⁺的吸附性能，并研究了溶液中其他阳离子对吸附的影响。结果表明：一维普鲁士蓝/硅藻土对Cs⁺的吸附能力随温度（293～318 K）的升高而增加（从42.4 mg/L到61.6 mg/L），其吸附行为符合Langmuir等温线和准二级动力学方程。     

聚丙烯腈基钛酸钾球形复合吸附剂的制备及其对Sr2+的吸附性能研究

以钛酸钾（KTiO）为有效成分、聚丙烯腈（PAN）为基体，制备了聚丙烯腈基钛酸钾球形复合吸附剂（PAN-KTiO）。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）等对PAN-KTiO进行了表征，并通过静态吸附实验，研究了接触时间、pH值、竞争离子、Sr²⁺初始浓度等对PAN-KTiO吸附Sr²⁺效果的影响，分析了吸附过程的反应动力学和吸附等温线。结果表明，PAN-KTiO对Sr²⁺的吸附平衡时间约为24 h，PAN-KTiO吸附Sr²⁺时，溶液最佳pH值约为6.55；Ca²⁺、Mg²⁺对Sr²⁺在PAN-KTiO上的吸附存在较强的抑制作用；准二级动力学方程能更好地描述PAN-KTiO对Sr²⁺的吸附动力学过程，而Langmuir模型能更好地描述PAN-KTiO对Sr²⁺的吸附等温线；PAN-KTiO对Sr²⁺的吸附过程是以化学吸附为主的单分子层吸附，PAN-KTiO对Sr²⁺的饱和吸附容量可达53.850 mg/g。     

氨基膦酸改性硅胶吸附分离铂和钯

采用化学接枝法合成了氨基膦酸改性硅胶吸附剂,考察了其对溶液中铂（Pt）和钯（Pd）的吸附分离性能,测试了溶液pH值、吸附时间、初始金属离子浓度、离子强度和固液比对吸附的影响,并考察了改性硅胶吸附剂的重复使用性能。改性硅胶吸附剂对Pt和Pd的吸附主要受溶液pH值影响,而离子强度和固液比对吸附的影响不大。吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附方程。改性硅胶吸附剂180 min时,pH=2时对Pt的平衡吸附容量为18.5 mg/g,pH=6时对Pd的平衡吸附容量为29.9 mg/g,利用改性硅胶吸附剂不同pH值条件下的吸附行为差异可分离回收溶液中的Pt和Pd。用5 mL 0.1 mol/L HNO₃为基质的6%硫脲溶液可实现Pt和Pd的解吸,解吸率分别为99.3%和99.2%。所合成的氨基膦酸硅胶吸附材料可回收重复使用。     

氨基酸改性尼龙66纤维的制备及其铀吸附性能

采用辐射接枝法将甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）接枝于尼龙66（PA66）纤维表面以引入环氧基团，利用N-乙酰-L-半胱氨酸（NAC）与环氧基团进行开环反应，制备出氨基酸改性的PA66纤维吸附材料。利用红外光谱、热重分析、X射线光电子能谱、扫描电镜对改性前后PA66纤维化学结构、表面形貌进行表征。考察了含铀水溶液的初始pH值、初始铀浓度和吸附时间对PA66纤维吸附材料的铀吸附容量影响规律。研究表明，当溶液初始pH为8时，铀吸附效果最佳；吸附时间为100 min时达到饱和吸附；吸附材料对铀的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型，吸附容量可达75.53 mg/g（铀初始质量浓度为25 mg/L）。此外纤维吸附材料在含铀等多种金属离子水溶液中具有良好的铀吸附选择性。     

The characteristics and mechanism of Co(II) removal from aqueous solution by a novel xanthate-modified magnetic chitosan

A novel xanthate-modified magnetic chitosan (XMCS) was prepared, characterized and applied for Co(II) removal from aqueous solution, and compared with magnetic chitosan (MCS). The characteristics and mechanism of Co(II) sorption was investigated. The experimental results showed that the introduction of thiol group on magnetic chitosan greatly increased the adsorption capacity for Co(II). The kinetics of Co(II) sorption could be described by pseudo second-order equation, and the adsorption isotherm followed the Langmuir model for both MCS and XMCS. The maximum adsorption capacity was found to be 18.5 mg/g and 2.98 mg/g, respectively from the Langmuir isotherm for XMCS and MCS. The mechanism of Co(II) adsorption onto XMCS was tentatively proposed through FTIR and XPS analysis.     

水相环境中U(Ⅵ)在伊利石上的吸附特征

以伊利石为吸附剂，通过吸附实验探究U(Ⅵ)在伊利石上的吸附特征，分别考查了接触时间、吸附剂用量、U(Ⅵ)初始浓度、pH值及温度对吸附的影响。用FT-IR和SEM对吸附前后的伊利石进行表征，研究了U(Ⅵ)在伊利石上吸附的动力学和热力学过程。结果表明：吸附过程在10 h后达到动态平衡；在U(Ⅵ)初始浓度为50 mg/L时，吸附效果最好；最佳吸附剂用量为0.03 g；pH值对伊利石吸附铀的影响显著，最佳pH值为5~6；升高温度有利于U(Ⅵ)在伊利石上的吸附；准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型对U(Ⅵ)在伊利石上的吸附过程拟合效果较好，吸附过程主要为表面络合作用，属于单层吸附。     

Sorptive Removal of Cesium-137 and Strontium-90 from Water by Unconventional Sorbents

It has been shown that coal fly ash is a good adsorbent for both radionuclides of ¹³⁷Cs and ⁹⁰Sr. Radiocesium adsorption is maximal around the neutral region whereas radiostrontium adsorption increases with pH, especially above pH 8. Cesium retention sharply drops with ionic strength while strontium adsorption increases sharply and steadily at low and moderate concentrations of the inert electrolyte, respectively. The suggested mechanisms of radionuclide retention by fly ash is specific adsorption of Cs⁺ and irreversible ion-exchange uptake of Sr²⁺. The isotherm of adsorption is a Langmuir approximation of the B.E.T. multi-layered sorption. Acid pretreatment of fly ash, though not increasing radionuclide sorption capacity, may be useful in preventing the leach-out of other contaminants from the sorbent into water during the adsorption process.     

功能化间羧基苯偶氮基杯［4］芳烃对称硫醚衍生物的制备及其对U(Ⅵ)的吸附行为研究

采用间氨基苯甲酸为原料，经重氮化-偶联反应对杯［4］芳烃进行上沿改性合成了间羧基苯偶氮基杯［4］芳烃衍生物，再通过取代反应对间羧基苯偶氮基杯［4］芳烃衍生物进行下沿修饰，制备出一种新型材料，即间羧基苯偶氮基杯［4］芳烃对称硫醚衍生物，并采用FT-IR和¹H-NMR对其进行结构表征。将该新型材料作为吸附剂用于吸附低浓度含铀水溶液中的铀，考察了溶液pH值、吸附剂用量、铀初始浓度、吸附时间、吸附体系温度等因素对其吸附性能的影响。结果表明：在铀初始浓度为10 mg/L、pH=4、温度为25 ℃、吸附剂用量为10 mg、吸附平衡时间为4 h时，间羧基苯偶氮基杯［4］芳烃对称硫醚衍生物对U(Ⅵ)的吸附效果最佳；其吸附过程符合准二级动力学模型，吸附过程为化学吸附；吸附等温线符合Langmuir吸附等温模型，说明该吸附体系是以单层吸附为主。综上所述，间羧基苯偶氮基杯［4］芳烃对称硫醚衍生物是一种潜在的铀吸附剂。     

硅基磷钼酸铵吸附剂的合成及其对Cs的吸附

采用孔内结晶法合成了磷钼酸铵二氧化硅吸附剂(AMP/SiO2),通过XRD、BET、EPMA等手段对其进行了表征。研究了接触时间、钠钾钙镁四种共存离子对AMP/SiO2吸附Cs的影响。结果表明,AMP/SiO2对Cs的吸附在10min即可达平衡,且受钾离子的影响较大而受其他三种共存离子的影响较小,吸附过程符合Langmuir吸附模型和假二级动力学方程,在0.6mol/L的钠溶液中对Cs的静态及动态交换容量分别可达0.390mmol/g和0.323mmol/g。     

柠檬酸修饰真菌Fusarium sp.#ZZF51生物吸附Th(Ⅳ)

采用生物吸附法去除废水中Th(Ⅳ),研究了南海红树林内源真菌Fusarium sp.#ZZF51化学改性后吸附Th(Ⅳ)的行为特性、吸附模型及吸附机理。通过柠檬酸对真菌Fusarium sp.#ZZF51进行修饰,将吸附剂表面的羟基与柠檬酸发生酯化,能更有效地吸附钍离子。结果表明:常温常压下,pH=4.5,ρ0(Th(Ⅳ))=50mg/L,吸附剂0.03g,反应90min,最大吸附率为90.87%,吸附量为75.47mg/g,吸附量比未经处理的真菌(最优吸附条件下,吸附量为11.35mg/g)吸附要大。通过Langmuir、Freundlich、Temkin三种等温吸附模型对数据进行拟合,Langmuir模型能更好地描述受试菌对Th(Ⅳ)的平衡吸附行为,同时吸附过程能很好的用准二级反应动力学来解释。此外,比较吸附前后红外光谱图,发现细胞壁上羰基、羟基、氨基是主要的作用基团。