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稀有金属2025年第09期:凹凸棒改性水滑石复合黏土材料对水中铀的去除性能及机制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:辛燕;周仲魁;张益硕;李龙祥;

单位:东华理工大学核资源与环境国家重点实验室;东华理工大学地下水污染成因与修复江西省重点实验室;

摘要:本文采用一步水热法成功合成了分散性较好且廉价的凹凸棒(ATP)改性水滑石(Fe-Mg-LDHs)复合黏土材料(ATP/Fe-Mg-LDHs)。探究了ATP/Fe-Mg-LDHs对铀的去除性能,并利用现代表征技术分析其理化性质及吸附铀的作用机制。结果表明:ATP/Fe-Mg-LDHs对10 mg·L~(-1)铀(Ⅵ)的最佳吸附pH为3.0,达到吸附平衡所需时间为20 min,最大去除率为97%左右,拟合最大吸附量为404.92 mg·g~(-1);吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线,且其对铀的去除为吸热、熵增及自发的过程。吸附机制主要为-OH和CO_3~(2-)的络合作用,镁与铀的交换及静电作用,同时伴随铀的还原过程。该材料具有制备简单、去除效率高、去除速度快、可重复利用、二次污染小及成本低等优点,具有规模化生产及应用的潜力。

关键词:铀;;凹凸棒(ATP);;层状双金属氢氧化物(LDHs);;吸附机制

基金资助:国家自然科学基金项目(41662024);; 江西省重点研发计划重点项目(20212BBG71011);; 东华理工大学研究生创新基金项目(YC2020-S503)资助