63Ni(Ⅱ)在高岭土上的吸附行为和模型研究

结合静态批实验研究pH、离子强度对放射性核素63 Ni(Ⅱ)在高岭土上的吸附行为的影响,同时采用扩散层模型与FITEQL 4.0软件对吸附数据进行拟合研究。宏观的实验结果表明:放射性核素63 Ni(Ⅱ)在高岭土上的吸附在pH<8.5条件下受离子强度的影响,而在pH>8.5时不受离子强度的影响;放射性核素63 Ni(Ⅱ)的吸附在低pH条件下以阳离子交换和外层络合作用占主导,而在高pH时以内层络合作用为吸附的主要机理。研究结果对于评估放射性核素63 Ni(Ⅱ)在高岭土的吸附行为和形态分布、准确预测其在环境介质中的迁移与转化行为具有极其重要的现实意义。     

离子强度、pH和腐殖酸对膨润土吸附Ni(Ⅱ)的影响

采用静态批式法研究了Ni(Ⅱ)在膨润土上的吸附行为,探讨了震荡时间、pH、离子强度、膨润土浓度以及腐殖酸浓度对吸附的影响。实验结果表明：在低pH条件下,离子强度对Ni(Ⅱ)的吸附影响很大,Ni(Ⅱ)的吸附主要是离子交换和外层表面络和作用;在高pH条件下,Ni(Ⅱ)的吸附受pH影响较小,Ni(Ⅱ)的吸附主要是内层表面络和作用。溶液中的腐殖酸,在低pH条件下促进Ni(Ⅱ)在膨润土上的吸附,而在高pH条件下降低Ni(Ⅱ)在膨润土上的吸附。     

Eu(Ⅲ)和Am(Ⅲ)在Th4(PO4)4P2O7上的吸附行为

通过静态法研究了Am(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)在Th4(PO4)4P2O7上的吸附行为,主要包括吸附平衡时间、固液比、pH值、离子强度以及富里酸(FA)等因素对吸附的影响.实验结果表明,Am(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)在Th4(PO4)4P2O7上的吸附具有相似的pH吸附曲线,pH值的变化对吸附的影响较大,吸附率在pH=2~5时出现剧增;在其他条件相同时,KNO3离子强度从0.01 mol/L增大到0.1 mol/L,吸附率随着离子强度的增大而减小.通过对比实验发现,FA对Am(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)在Th4(PO4)4P2O7上的吸附具有促进作用.Am(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)在Th4(PO4)4P2O7表面可能形成了表面络合物.吸附剂的表面特征及其吸附机理研究是进一步深入研究的重点.     

放射性核素63Ni(Ⅱ)在膨润土上的吸附

通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对膨润土的物相组成、微观形貌特征等进行了表征。采用静态批式法研究了膨润土对溶液中63 Ni(Ⅱ)的去除效果,考察了吸附时间、pH以及共存阳离子等因素对其吸附性能的影响。膨润土对63 Ni(Ⅱ)吸附符合拟二级动力学方程且受到pH和离子强度影响较大。在低pH时,离子交换和外层络合是主要机理;随着pH增大发生去质子化反应,内层络合或者表面沉淀是主要机理。此外,共存电解质阳离子及腐植酸均对吸附影响显著。     

Th(Ⅳ)在高庙子膨润土上的吸附行为

采用静态批式法研究了Th(Ⅳ)在高庙子膨润土上的吸附行为。探讨了接触时间、pH、离子强度、固液比以及腐殖酸对吸附的影响。测定了293.15 K下的吸附等温线。实验结果表明,pH和离子强度对Th(Ⅳ)吸附的影响很大,腐殖酸在低pH下促进Th(Ⅳ)在高庙子膨润土上的吸附,而在高pH下几乎没有影响;Th(Ⅳ)在高庙子膨润土上的吸附主要通过表面络合和离子交换进行;Langmuir方程可以很好的拟合吸附等温线。     

pH、离子强度、时间和温度对Cd(Ⅱ)在伊利石上吸附的影响

用批量平衡法研究了pH值、离子强度、反应时间和温度对Cd(Ⅱ)在伊利石上吸附的影响。并用Lagrange准二级动力学方程、Langmuir等温线方程、Freundlich等温线方程以及D-R等温线方程对实验数据进行拟合。结果表明:pH值和离子强度对Cd(Ⅱ)在伊利石上的吸附均有明显的影响,低pH值下Cd(Ⅱ)在伊利石上的吸附主要是通过外层络合和离子交换;而在高pH值下Cd(Ⅱ)的吸附主要是通过内层络合作用进行;Cd(Ⅱ)在伊利石上的吸附动力学符合Lagrange准二级动力学方程;热力学符合Langmuir等温线方程;升高温度有利于Cd(Ⅱ)在伊利石上的吸附。     

放射性核素60Co(Ⅱ)在伊利石上的吸附行为

本工作利用FTIR和XRD对伊利石进行了详细的表征和分析,并采用静态批式法研究了接触时间、pH、离子强度、溶液电解质离子类型和腐殖酸等环境因素对放射性核素60Co(Ⅱ)在伊利石上吸附行为的影响.实验结果表明,60Co(Ⅱ)在伊利石上的吸附受pH和离子强度影响明显.在pH＜8时腐殖酸促进60Co(Ⅱ)在伊利石上的吸附,而...     

Eu（Ⅲ）和Am（Ⅲ）在凹凸棒石上的吸附行为

采用静态批式法研究了Eu(Ⅲ)和Am(Ⅲ)在凹凸棒石上的吸附行为.探讨了液固比(V/m)、震荡时间、pH、离子强度(I)及腐殖酸等因素对吸附的影响.测定了(25±1) ℃下不同离子强度时的吸附等温线.实验结果表明,pH对吸附的影响比较大,在pH=2.5～5.5的吸附边界,离子强度对吸附的影响较小.Eu(Ⅲ)和Am(Ⅲ)在凹凸棒石上的吸附主要通过表面络合进行.     

铀酰离子在磷酸锆上的吸附性能

采用静态法研究了铀酰离子在Zr2O(PO4)2、ZrP2O7上的吸附行为。铀酰离子在Zr2O(PO4)2、ZrP2O7上的吸附受体系pH值的影响很大,随pH值升高吸附百分比增大;由于2种磷酸盐合成温度、磷锆比的不同,其吸附边界也不相同。在研究范围内,离子强度对铀酰离子在Zr2O(PO4)2、ZrP2O7上吸附的影响很小;在低pH下,加入富里酸能增大铀酰离子在Zr2O(PO4)2上的吸附,而对铀酰离子在ZrP2O7上的吸附基本无影响;几种简单有机酸邻苯二酚、苯二甲酸氢钾、水杨酸加入体系后,对铀酰离子在Zr2O(PO4)2、ZrP2O7的吸附影响很小。     

Am(Ⅲ)在Al2O3和石英上的吸附行为

研究了Am(Ⅲ)在Al2O3和石英上的吸附行为,探讨了水相pH值、总CO2-3和SO2-4浓度(1.0×10-3～2.0×10-1 mol/L)、腐殖酸和Am(Ⅲ)浓度等因素对吸附的影响,并对可能的吸附机理进行了分析,同时以1.0 mol/L HCl做为解吸剂,对吸附平衡后的固相进行了解吸实验.结果表明,随着水相pH值的升高,Am(Ⅲ) 在Al2O3和石英上的吸附分配比增大,水相的化学组分及其相应浓度增大对Am(Ⅲ)在石英上的吸附影响较明显;Am(Ⅲ)在Al2O3和石英上以界面配合物的形式吸附,且可用Freundlich吸附等温式描述;水相中腐殖酸浓度增大,Am(Ⅲ)在Al2O3和石英上的吸附降低.     

几种有机物对AlSUB>2/SUB>OSU

采用静态法研究了几种有机物存在时,pH对Eu(Ⅲ)和Am(Ⅲ)在Al2O3上吸附的影响。实验结果表明,在Am(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)的浓度较低(1~10 nmol/L)、液固比为100 mL/g及离子强度为0.05 mol/kg KNO3等实验条件下,与不加入任何有机物相比,当pH=3.5~5.0时,加入水杨酸、邻苯二甲酸、邻苯二酚后,Al2O3对这2种离子的吸附率随pH增加而增加;当pH<3.5或pH>5.0时,pH对这2种离子的吸附率几乎没有影响。加入富里酸后,当pH<4.5时,2种离子的吸附率随pH增加而增加,且与加入其它有机物相比,富里酸能明显提高这2种离子的吸附率;而当pH>5.0时,2种离子的吸附率随pH增加而下降。     

纤维素对Co(Ⅱ)的吸附性能

实验采用了静态批式法研究了离子强度、pH值、吸附时间、温度等因素对Co(Ⅱ)在纤维素上吸附性能的影响。结果表明,离子强度和pH对吸附过程有显著影响,在低pH值下,Co(Ⅱ)在纤维素上的吸附主要通过外层络合和离子交换,在高pH值下,主要通过内层络合和表面沉淀。利用Langmuir和Freundlich模型对吸附等温线进行拟合研究,表明Freundlich可以更好的拟合吸附行为。升高温度有利于Co(Ⅱ)在纤维素上的吸附,由热力学数据(ΔH-〇,ΔS-〇和ΔG-〇)计算结果得知,Co(Ⅱ)在纤维素上的吸附是个自发且吸热的过程。     

改性类水滑石的制备及其去除溶液中Eu(Ⅲ)和U(Ⅵ)

通过水热合成法成功地制备了丙三醇改性Ni/Al型水滑石（GMH），并通过批量处理法和静态吸附法考察了在固体投加量、溶液pH、离子强度、腐殖酸、接触时间和温度等因素影响下，溶液中Eu(Ⅲ)和U(Ⅵ)在GMH上的吸附行为。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等表征手段对材料吸附前后进行分析，结合吸附动力学和热力学模型对吸附机理进行探讨。结果表明，溶液pH值对Eu(Ⅲ)和U(Ⅵ)在GMH上的吸附行为影响显著，在pH=7.0左右时吸附率达到最大；准二级动力学模型和Langmuir等温线模型可以很好地描述Eu(Ⅲ)和U(Ⅵ)在GMH上的吸附过程，且此过程是自发的、吸热的过程；实验条件下，GMH对溶液中的Eu(Ⅲ)和U(Ⅵ)的最大理论吸附量分别为511 mg/g和441 mg/g；GMH对溶液中Eu(Ⅲ)的吸附主要是通过静电相互作用、内层表面络合以及离子交换相互作用实现；而对U(Ⅵ)的吸附主要是通过静电相互作用和内层表面络合作用实现的。实验表明，合成材料在含低放废水的有效净化和修复方面具有很大的应用前景。     

ZSM-5分子筛表面酸碱性质及对Co~(2+)的吸附

采用XRD、FTIR和酸碱滴定等手段对ZSM-5分子筛性质进行研究。采用静态批实验方法研究pH值、离子强度、固液比、平衡时间和Co2+浓度等因素对Co2+在ZSM-5分子筛表面上吸附的影响。结果表明,ZSM-5分子筛对Co2+具有较好的吸附能力和吸附容量;在低pH值下ZSM-5分子筛表面吸附位是以XH、YOH、YO-、YOH2+和XNa形态为主;而在高pH值条件下以YO-和XNa两种形态为主。Co2+在ZSM-5分子筛上的吸附符合准二级动力学;吸附作用受离子强度和pH值影响比较明显。在低pH值下,Co2+主要与ZSM-5分子筛表面发生离子交换作用(X2Co);在高pH值下以表面络合吸附为主(主要形成YOHCo2+和YOCo+两种形态)。     

离子强度、pH和HA对Eu(Ⅲ)在北山除碳酸盐土壤上吸附的影响

利用静态批式法研究了Eu(Ⅲ)在北山除碳酸盐土壤上的吸附,探讨了体系pH值、固液比、胡敏酸(HA)以及离子强度等因素对吸附的影响,并讨论了其吸附机理。结果表明:pH对Eu(Ⅲ)在北山除碳酸盐土壤表面吸附的影响显著,吸附量在pH=5～6迅速增加;Eu(Ⅲ)吸附量与固液比呈正相关,当m/V>1.2g/L时,吸附接近平衡;Eu(Ⅲ)的吸附量随离子强度的增大而减小;低pH下,Eu(Ⅲ)在北山除碳酸盐土壤表面上可能以离子交换和外层配合吸附为主,而在高pH下则可能主要以内层配合作用为主;在低pH值时,HA促进Eu(Ⅲ)吸附,而高pH时,则对Eu(Ⅲ)的吸附有一定的抑制作用。     

聚N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸共聚微凝胶对水溶液中Ni(Ⅱ)的吸附性能

以聚N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸共聚微凝胶(PNIPA-co-AA)为吸附剂，采用静态批试法研究了Ni(Ⅱ)在共聚微凝胶上的吸附行为。探讨了震荡时间、固液比、pH值、离子强度及温度等因素对吸附结果的影响，测定了共聚微凝胶在不同温度下对Ni(Ⅱ)的吸附等温线。结果表明：固液比、pH值和离子强度均对吸附过程有明显影响；吸附过程在30 min内即可达到平衡；Langmiur方程能够很好的拟合吸附等温线。热力学参数(ΔH、ΔS和ΔG)表明，此吸附过程是一个自发、吸热的过程。吸附能力在经过7次的吸附-解吸附过程后没有明显的下降。离子交换是此吸附过程的主要机理。     

离子强度、温度、pH和腐殖酸浓度对Th(Ⅳ)在凹凸棒石上吸附的影响

用静态批式的方法研究了pH值、离子强度、温度和腐殖酸浓度等因素对Th(Ⅳ) 在凹凸棒石上的吸附、解吸的影响.结果表明,pH值对Th(Ⅳ) 在凹凸棒石上的吸附有显著影响,而离子强度对吸附的影响却相对较弱;Th(Ⅳ)在凹凸棒石表面的吸附主要通过内层络合形式进行,而外层络合和离子交换只是微弱的作用;当pH=1.80时,富里酸(FA)和胡敏酸(HA)对吸附亦有促进作用;升高温度有利于Th(Ⅳ) 在凹凸棒石上的吸附,通过热力学数据ΔH, ΔS和ΔG分析发现,Th(Ⅳ) 在凹凸棒石上的吸附是一个吸热且自发的过程;同时,Th(Ⅳ)在凹凸棒石上的吸附过程是不可逆的.     

荧光衰减光谱法研究Eu(Ⅲ)在氧化铝表面的化学形态

为了解化学性质与Eu相似的长寿命镧系和锕系元素在环境中的化学形态,用荧光衰减光谱法测定了N2环境下,在pH=5.3±0.1,离子强度为0.1mol/kgNaClO4条件下,Eu(Ⅲ)在氧化铝和胡敏酸氧化铝表面上的化学形态及Eu(Ⅲ)与胡敏酸的配位特性。研究结果表明,当胡敏酸被吸附到氧化铝表面上时,胡敏酸对Eu(Ⅲ)在氧化铝上的吸附具有很强的促进作用;在胡敏酸存在下,Eu(Ⅲ)在氧化铝上可能的吸附形态为:≡(Al—O)—Eu—HA+·(H2O)5和≡(Al—O)—Eu—HA+·(H2O)2。     

坡缕石对Sr(Ⅱ)的吸附热力学研究

采用静态吸附法研究了坡缕石对水溶液中Sr(Ⅱ)的吸附热力学特征,并考察了时间、溶液pH值和离子强度对吸附效果的影响。结果表明：Sr(Ⅱ)在坡缕石上的吸附受pH值和离子强度的影响明显;坡缕石对Sr(Ⅱ)的吸附主要通过表面络合和离子交换进行;吸附过程符合Lagergren准二级速率方程;吸附等温线符合Freundlich和D-R模型,升高温度有利于吸附反应的进行;热力学参数ΔH°、ΔS°和ΔG°的计算结果表明,坡缕石对Sr(Ⅱ)的吸附是自发进行的吸热反应。     

放射性核素在花岗岩上的吸附行为

综述了放射性核素在花岗岩上吸附作用的研究现状和进展。相关研究表明:(1)花岗岩的物化性质(包括形貌、化学组成及表面酸碱特性)对放射性核素的吸附有一定的影响;(2)放射性核素在花岗岩表面的吸附速率普遍较快,吸附可在较短时间内完成;(3)各种环境因素如pH值、离子强度、温度、地下水中的主要离子、天然有机质、低氧条件等对放射性核素在花岗岩表面吸附的影响因吸附质离子不同而变化各异;(4)建立在基本吸附数据基础上的表面配位模型可以用于间接探讨相应的吸附机理,拓展了研究核素迁移的思路;(5)采用先进光谱表征技术如XPS可对放射性核素在花岗岩上的吸附机理进行分子或原子水平上的论证。