改性针铁矿处理废水中铀(Ⅵ)的试验研究摘要
土壤中广泛存在的针铁矿(goethite,α-FeOOH)及腐殖酸对铀都具有高效的吸附络合能力。本文旨在通过人工合成针铁矿与腐殖酸改性针铁矿,对比研究其对含铀废水的去除效果及机理。分别采用针铁矿及腐殖酸改性针铁矿作为吸附剂,考察吸附剂投加量、接触时间、溶液初始pH值及反应后pH值、U(VI)浓度以及温度等对铀吸附效果的影响,并采用一系列的表征手段获得两种吸附材料的粒径、比表面积、电镜下形态特征以及官能团的变化,进一步分析其吸附机理;并对吸附过程进行热力学与动力学分析。试验结果表明:较针铁矿而言,改性针铁矿的比表面积、对铀的吸附容量都有了较大的提高,并体现出了在较低的pH值下,对含铀废水具有较高的吸附去除率;在25℃,pH为4的条件下,腐殖酸改性针铁矿作用4h对5mg·L-1的含铀废水的去除率几乎达到100%,而针铁矿仅为76.88%;两者均符合Freundlich等温吸附方程以及准二级吸附动力学模型;D-R等温吸附模型参数表明针铁矿吸附过程中以物理吸附为主,而腐殖酸改性针铁矿中离子交换起到了重要作用;SEM-EDS和FIIR分析结果表明,改性针铁矿吸附U(VI)的机理主要表现为内层络合作用及离子交换,与U(VI)作用的基团主要是羟基、酚羟基和羧基。
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