铁氧化物/氢氧化物广泛分布在土壤和沉积物中,具有高比表面积和高反应活性,通过吸附固定作用影响了环境中众多重金属和有机污染物的形态和迁移转化。环境中的铁氧化物/氢氧化物在形成过程中,会通过吸附和取代的方式与多种金属离子结合,从而对其的物理化学性质产生不同程度的影响。锰(Mn)掺杂铁氧化物/氢氧化物的研究正受到越来越多的关注。本文以铁氧化物/氢氧为基底材料,成功合成了多种锰掺杂的材料。获取了不同材料对模拟含铀废水中铀的吸附固定效果,探究其对铀的吸附固定机理。通过化学沉淀法制备了针铁矿(goethite)和锰取代针铁矿(Mn-Goe)。采用XRD、FESEM-EDS、FTIR、BET、Zeta电位等表征方法,分析锰取代对针铁矿物化性质的影响,结果表明锰掺杂到针铁矿结构中,并且使针铁矿的形貌从片状变成棒状,比表面积从24.92 m²/g增大到了75.22 m²/g,零点电位降低。系统地研究了吸附剂的投加量、溶液pH、铀的初始浓度及接触时间等因素对铀吸附效果的影响,比较了它们对铀的吸附特征,结果表明在铀的初始浓度10 mg/L、溶液pH=4、投加量0.05 g、接触时间为2 h时,Mn-Goe10对铀的去除效果高于Goethite,Mn-Goe10对铀的去除率可高达97%。通过动力学和等温热力学研究发现铀在Mn-Goe10和Goethite样品上的吸附过程遵循二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。采用化学沉淀的方法制备磁性铁锰氧化物(MnFe₂O₄),并用XRD、SEM、FTIR等技术对其进行表征。结果表明样品的结晶度较好,形貌为短棒状。考察了MnFe₂O₄的投加量、溶液pH、铀的初始浓度及接触时间等因素对铀吸附效果的影响,发现在铀的初始浓度是5 mg/L、溶液pH=6、投加量为0.05 g、接触时间为2 h时,MnFe₂O₄对铀的去除率可高达93%。动力学和等温热力学研究表明铀在MnFe₂O₄样品上的吸附过程遵循二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。