离子印迹壳聚糖/碳纳米管复合膜对U(Ⅵ)的选择性吸附研究

编号：CYYJ03247

篇名：离子印迹壳聚糖/碳纳米管复合膜对U(Ⅵ)的选择性吸附研究

作者：喻海兰 周利民 唐晓欢 孙国权 刘峙嵘 王一平

关键词： 壳聚糖 碳纳米管 离子印迹 铀吸附

机构： 核资源与环境国家重点实验室 天津大学化工学院

摘要： 铀矿开采及铀分离纯化过程中产生的含铀废水可能严重污染环境和生态系统。利用吸附法分离含铀废水中的U(Ⅵ)既可有效回收铀资源,又能减轻环境污染。为达到高效分离含铀废水中U(Ⅵ)的目的,本文结合离子印迹及化学交联法制备了离子印迹壳聚糖(CS)/碳纳米管(CNT)(ICC)复合膜,采用静态吸附法考察了ICC对水溶液中U(Ⅵ)的吸附性能,并采用SEM、XRD、FTIR及XPS对吸附前后的ICC进行表征。表征结果表明,ICC具有多孔结构以及较丰富的功能基团(氨基、羧基),且CNT在壳聚糖基质中均匀分散。吸附实验结果表明:利用不同原料配比所制备的ICC中,以CS与CNT质量比为1∶0.3的ICC-2对U(Ⅵ)吸附性能最佳,是由于其具有丰富的孔结构以及经离子印迹产生的大量与铀酰离子匹配的空腔;ICC吸附U(Ⅵ)的吸附等温线符合Langmuir模型,在pH=5.0、298 K时,最大吸附容量达215.83 mg/g;吸附动力学符合准二级动力学模型,表明以化学吸附为控速步骤;ICC-2能选择性去除水溶液中的U(Ⅵ),且吸附过程为自发吸热过程。吸附U(Ⅵ)的ICC-2利用0.2 mol/L HNO3脱附再生,脱附率达95.2%,且经多次吸附-脱附循环后仍维持较高的吸附容量,表明ICC-2有良好的重复使用性。ICC-2吸附剂具有吸附容量高、吸附速率快、选择性好的优点,可望用于处理放射性废水。