B4树脂吸铀机理研究Ⅱ

本文应用Perkin-Elmer 577型红外分光光度计实验手段分析了B_4树脂吸附铀酰离子反应机理,初步得到如下结论:第一,B_4-1(2)和B_4-4(2)二种树脂吸铀后,在885 cm~(-1)处均出现明显的UO_2~(2+)特征红外吸收峰,随着B_4树脂吸铀量的增大,该吸收峰面积有规则的增大。第二,二种B_4树脂吸铀后,其芳基一胺和烷基一胺的红外吸收峰强度明显减弱,同时产生新的NH_4~+红外吸收峰。第三,二种B_4树脂吸铀后,它的醚键红外吸收峰消失。以上结论,在国内外尚未见正式文献报导。     

B_4树脂吸铀机理研究Ⅱ

本文应用Perkin-Elmer 577型红外分光光度计实验手段分析了B_4树脂吸附铀酰离子反虚机理,初步得到如下结论:第一,B_4-1(2)和B_4-4(2)二种树脂吸铀后,在885cm~(-1)处均出现明显的UO_2~(2 )特征红外吸收峰,随着B_4树脂吸铀量的增大,该吸收峰面积有规则的增大。第二,二种B_4树脂吸铀后,其芳基一胺和烷基一胺的红外吸收蜂强度明显减弱,同时产生新的NH_4~ 红外吸收峰。第三,二种B_4树脂吸铀后,它的醚键红外吸收峰消失。以上结论,在国内外尚未见正式文献报导。     

聚氯乙烯型多孔弱碱树脂应用于铀 提炼

现在从铀矿,特别是从低品位铀矿提取铀广泛采用离子交换法,（1—5）而所用的树脂多为Ⅰ型强碱树脂,例如Amberite IRA400,Dowex1×8及717树脂等。这是因为铀在酸性溶液中可以与SO_4=络合而呈阴离子UO_2（SO_4）3~(-4)或在碱性溶液中与CO_3=络合而呈UO_2（CO_3）_3~(-4)离子,皆可被Ⅰ型强碱树脂良好吸附,从而可以与其他杂质阳离子分开,达到浓缩,纯化的目的。过去有一些报导（1,4）认为磺酸树脂虽可吸附铀,但也会同时吸附铁等杂质离子而弱碱树脂对铀吸附量小,且对杂质如铁等吸附多,同样都不适用。     

508树脂吸铀机理研究[Ⅰ]

本文应用红外光谱与紫外光谱实验手段报导了508树脂吸附铀酰离子反应机理研究成果.研究成果初步得到以下三个结论: (1)由701预聚浆与5NAP生成508树脂的反应是生成醚键的化学反应,反应产物是R-O-R ??树脂母体,代号为701树脂). (2)紫外光谱方法证实,5NAP不吸铀.而508树脂却是一个优良铀吸附剂. (3)508树脂吸铀机理,是508树脂醚键与-NH_2基和UO_2~(2 )进行螯合. 以上结论,在国内外尚未见正式文献报导.     

Al(Ⅲ)—Fe(Ⅲ)复合吸附剂对Cu~(2+)、Zn~(2+)的吸附研究

本文报导了对铀、铜和锌具有一定吸附性能的Al(Ⅱ)一Fe(Ⅲ)复合吸附剂的研制。其中筛选出Al/Fe(摩尔比)=1/0.5,沉淀PH值为8.0,制备温度为40℃的复合吸附剂AF3的吸铜、锌性能最佳。在天然海水中吸铜量和吸锌量分别为12.92微克/克吸附剂和199.4微克/克吸附剂。在50mg/1的Cu~(2+)溶液中吸铜量达到42.5毫克/克吸附剂,在50mg/1的Zn~(2+)溶液中吸锌量达到49.0毫克/克吸附剂。这些结果,对海水综合利用,放射性废液处理,矿业和废水处理都有重要的参考价值。     

弱碱性阴离子交换树脂对酸性含铀浸出液中铀的吸附机理

研究弱碱性阴离子交换树脂D301处理酸性含铀浸出液的吸附机理,分析D301载铀饱和树脂淋洗异常的原因,优化D301载铀树脂的淋洗参数。研究结果表明:某酸法地浸浸出液中含不同比例的UO_2~(2+),UO_2SO_4,UO_2(SO_4)_2~(2-)和UO_2(SO_4)_3~(4-)等配合物,D301树脂对UO_2(SO_4)_2~(2-)和UO_2(SO_4)_3~(4-)的吸附是离子交换机理,对UO_2~(2+)和UO_2SO_4吸附是表面络合机理,铀酰络合物与树脂以2种不同的化学键结合是导致淋洗曲线出现2个峰的原因;提高淋洗剂酸质量浓度为30 g/L或提高淋洗剂NaCl质量浓度为90 g/L都可以优化淋洗曲线,其中提高淋洗剂NaCl质量浓度更具实际意义。     

508树脂吸铀机理研究[Ⅰ]

本文应用红外光谱与紫外光谱实验手段报导了508树脂吸附铀酰离子反应机理研究成果。研究成果初步得到以下三个结论: (1) 由701预聚浆与5NAP生成508树脂的反应是生成醚键的化学反应,反应产物是R—O—R′。(其中R—OH是指(?)—NH_2,代号为5NAP化合物,而R′是指具有树脂母体,代号为701树脂)。 (2) 紫外光谱方法证实,5NAP不吸铀。而508树脂却是一个优良铀吸附剂。 (3) 508树脂吸铀机理,是508树脂醚键与—NH_2基和UO_2~(2+)进行螯合。以上结论,在国内外尚未见正式文献报导。     

Al - MCM - 41介孔分子筛对镉离子吸附性能的研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,合成Al-MCM-41介孔分子筛,通过X-ray粉末衍射、氮气吸附-脱附等温线对样品进行了表征.采用Al-MCM-41为吸附剂,乙酰丙酮为螯合剂对含有二价镉离子的溶液进行了吸附实验,结果表明:Cd2 能定量吸附在Al-MCM-41分子筛上,静态饱和吸附量约为136.86 mg/g,吸附性能符合Langmuir吸附方程特征,并且随吸附液pH值的增大,Cd2 去除率也随之增加.Al-MCM-41介孔分子筛作为吸附剂,对处理有毒金属离子的废水具有积极意义.     

铀在钛酸吸附剂上的特性吸附

有关钛酸吸附剂提取海水中铀的研究,已进行得很多,但从固-液界面化学行为的角度去研究吸附机理,则报道极少.本文用微电泳法研究了钛酸吸附剂在吸铀前后的电动电位变化及计算了铀在不同pH溶液中的溶存状态分布.根据实验事实及双电层理论分析,推断钛酸吸附剂吸铀,属于特性吸附,其特性吸附自由能为△G_s=-8～-9千卡/摩尔.钛酸吸附剂主要与水溶液中含铀酰的带正电荷质点起化学作用形成表面络合物,使表面电位升高.     

铀的催化极谱波

铀的催化波已经发表的有NO_3~-离子对于UO_2~(++)离子第二还原波的催化作用以及V(+4)对于UO_2~(++)离子第一还原波的催化作用。从分析的观点来看,虽然NO_3~-离子产生的催化电流远较v(+4)所产生的为大,即测定UO_2~(++)的灵敏度要高得多,但UO_2~(++)离子第二波的半波电位接近于氢离子的放电电位,波形不够好,而干扰离子又很多,UO_2~(++)离子第一还原波的电位在—0.2伏(相对于饱和甘汞电极)附近,波形较好,干扰离子少,适合于铀的定量分析。     

褐煤型吸附剂对氟离子的吸附

以山东龙口褐煤为原料,分别经盐酸和硝酸处理制得酸洗褐煤和硝化褐煤型吸附剂,用静态法研究对氟离子的吸附,研究褐煤型吸附剂的吸附动力学、吸附量、吸附等温线和溶液的pH值和温度对吸附的影响.结果表明:酸洗褐煤和稍化褐煤对氟离子具有相当的吸附量,在起始浓度为1000μg·L~(-1)F~-及pH=1酸洗褐煤吸附量可达155μg·g~(-1).静态等温吸附符合Freundlich等温方程,溶液的pH值升高,吸附量略有降低,温度升高使酸洗褐煤的吸附率增加,相反,使硝化褐煤的吸附率降低.此外,还研究了解吸率,结果表明:吸附在硝化褐煤上的F~-比酸洗褐煤上的更难解吸。     

钠型丝光沸石吸附水溶液中铜离子平衡及动力学研究

研究了沸石吸附水溶液中铜离子时多种因素(时间、吸附温度、初始浓度、pH值、吸附剂量、离子强度等)对吸附过程的影响。实验结果表明,沸石对铜离子的吸附过程能很好地遵循准二级动力学模型,其相关性系数均达到0.999,且吸附速率常数k2随吸附过程的温度升高而增加。其相应的吸附过程的活化能Ea为11.256kJmol/L。Langmuir、Freundlich及Dubinin-Radushkevich(D-R)等方程可较好地拟合热力学数据。吸附过程的热力学参数!G°<0、!H°>0,表明水溶液中铜离子在沸石上的吸附是一个自发的、吸热的过程。D-R等温方程拟合计算结果反映该吸附过程中主要为离子交换过程。沸石对铜离子的单位吸附量随初始浓度的升高而增大;在pH2～6间随pH升高而增加;增大吸附剂投加量有利于提高吸附效率,向溶液中加入一定量的NaNO3则会使沸石对铜离子的吸附能力降低。     

几种复合吸附剂的筛选,电性与结构的研究

本文报导了对铀、锌、铜和锂四种元素具有一定吸附性能的几种钦复合吸附剂研制,其中筛选出钛(Ⅳ)铁(Ⅲ)复合吸附剂较佳,它的制备条件是Ti/Fe(摩尔比)=1/0.5,沉淀pH值为6.0,在加浓铀的人工海水中它的吸铀量为15717微克/克干剂,在天然海水中,逆流通海水十天,它的吸铀量亦是同类吸附剂中较高的,述到114.6微克/克吸附剂.另外,这种复合吸附剂在天然海水中吸铜量是16.55微克/克吸附剂,亦是较高的,它在天然海水中吸锌量是256.1微克/克吸附剂,吸锌量也是较高的.这些结果,对海水综合利用、废水利用环境保护方面等,都有重要的参考价值. 另外,在钛复合附剂电性和结构方面的研究,都取得较有价值的信息.吸铀量大的吸附剂,ξ电位绝对值有小的趋势.产生异质同晶的吸附剂吸铀量与吸锌量都较大.     

TiO2 /PVAc纳米杂化材料的制备和表征

以钛酸正丁酯为原料,通过水解法制备TiO2醇溶胶,将TiO2醇溶胶分散于聚醋酸乙烯酯(PVAc)-丙酮溶液中,得无色透明的纳米TiO2/PVAc复合溶胶,将溶胶刮涂制膜,得无色透明的TiO2/PVAc复合膜.用透射电镜观察,TiO2颗粒在PVAc中分布均匀,形态一致.激光粒度分析仪分析表明,TiO2颗粒在PVAc中粒径在25～30 nm范围内,密度平均31.3 nm、体积平均27.5 nm、数均25.3 nm .Zeta电位值为-55.1 mV.X-射线衍射分析表明,复合膜中2θ为10°～20°和20°30°出现两个宽峰,为无定型的特征.拉曼光谱在631.85 cm-1、522.56 cm-1、393.70 cm-1等处出现TiO2的特征峰.并对TiO2/PVAc复合溶胶进行紫外吸收测试,结果显示,与纯PVAc溶液相比,最大吸收峰发生蓝移5.4 nm,且吸光度增大了2.75倍.     

磷灰石对溶液中铀的去除行为研究

通过静态实验,分别研究了不同的时间、pH值、铀初始质量浓度、磷灰石用量等条件下磷灰石去除溶液中铀的行为.结合红外光谱、扫描电镜、X衍射和磷析出量等分析结果,初步探讨了天然磷灰石去除铀的机理.结果表明,一定质量的磷灰石对溶液中铀的去除量随铀初始浓度的增大而增大,随着温度的升高先上升后下降.在pH值为3~4,天然磷灰石用量为1.0 g时去除效果最好,铀的去除率高达80%以上,反应在120 min基本达到平衡,反应符合二级动力学方程.XRD分析可知磷灰石主要成份是Ca5H2(PO4)3F、Ca8H2(PO4)6·H2O,扫描电镜分析与含铀溶液反应前后磷灰石矿物形貌变化不大,磷灰石对溶液中铀的去除主要以吸附和离子交换作用为主.     

玻璃钛吸附剂的研制及吸铀性能研究

本文报道一种机械强度高,吸铀性能较好的TS系列玻璃钛吸附剂的研制及吸铀性能研究.室内通水吸附剂回收率达99.4%,优于湿法制备的强度较好的水合氧化钛吸附剂.在铀浓度为1微克/毫升时,铀的回收率平均为74.7%.铀在玻璃钛上的吸附是个吸热过程,吸附等温线显示二个平台,属分级交换模式.X射线衍射分析表明玻璃钛主要为无定形成分.     

过渡金属离子(Fe~(3+),Co~(2+),Ni~(2+))和UO_2~(2+)与不同取代基偕胺肟络合机理的理论研究

偕胺肟基对铀酰离子具有很强的络合能力及较高的选择性,目前已成为海水提铀吸附材料研究的热点.本文运用阿姆斯特丹密度泛函(Amsterdam density functional,简称ADF)方法研究了UO_2~(2+)、Fe~(3+)、Ni~(2+)、Co~(2+)与不同取代基(—OH,—NH_2,—H,—F,—CF_3)偕胺肟的络合反应.密度泛函理论(density functional theory,简称DFT)对这些配位化合物的几何结构进行优化和相关热力学参数的计算与收集.从键能强弱方面分析,不同取代基偕胺肟螯合的基本趋势都是Fe~(3+)最稳定的,而UO_2~(2+)螯合是最不稳定的.从热力学角度分析,表明偕胺肟最容易与UO_2~(2+)和Co~(2+)进行螯合,而取代基为—CF_3的偕胺肟最难与UO_2~(2+)和Co~(2+)进行螯合.在液相环境中不同取代基偕胺肟与UO_2~(2+)和Co~(2+)离子螯合的稳定顺序均为—NH_2—OH—H—F—CF_3.在η2构型中,偕胺肟比其他取代基偕胺肟更稳定,其中UO2+2与氨基偕胺肟螯合过程中的ΔG(吉布斯自由能变)最低为-646.65 k J/mol.     

T_i(Ⅳ)—C_r(Ⅲ)复合吸附剂的筛选与电性研究

本文报导了对铀具有一定吸附性能的T_i(Ⅳ)一C_r(Ⅲ)复合吸附剂的研制,其中筛选出T_i/C_r(摩尔比)=1/0.1,沉淀PH为6.0,制备温度为40℃的复合吸附剂TCl的吸铀性能最佳。在加浓人工海水中它的吸铀量为8091微克/克千剂。在天然海水中逆流通海水十天,它的吸铀量也是同类吸附剂中最高的,达到105.37微克/克吸附剂。另外,在复合吸附剂的电性方面的研究,取得较有价值的信息,吸铀量大的吸附剂,ξ电位绝对值有小的趋势。     

中空SiO2微球对重金属Cd(II)的吸附研究

采用壳上具有纳米孔的中空SiO2微球从溶液中吸附重金属Cd(II)离子,研究了被吸附溶液的pH值、Cd(II)离子初始浓度、吸附时间等对吸附Cd(II)离子的影响。结果表明,壳上具有纳米孔的中空SiO2微球可用于从溶液中吸附Cd(II)离子。在pH>3的弱酸性溶液中比在pH≤3的酸性条件下中空SiO2微球吸附Cd(II)离子的量要大得多。Cd(II)离子初始浓度小于0.4 mol.L-1时,Cd吸附量随Cd(II)离子初始浓度的影响较小,进一步增大Cd(II)离子初始浓度,吸附量大幅攀升。     

经修饰的桔子皮对重金属Zn2+的吸附研究

传统去除重金属离子的方法很多,但都存在某些不足之处,而生物吸附法因其材料易得,价格低廉,去除效果好而受到人们的青睐.本文通过桔子皮生物吸附剂对锌离子吸附动力学、最大吸附量的研究可以得到以下结论:桔子皮生物吸附剂对锌金属离子的吸附可以分成三个阶段.桔子皮生物吸附剂吸附重金属锌离子的最大吸附量的吸附等温线都非常符合Langmuir方程(R2=0.92-0.98).