磷酸化石墨烯吸附铀的性能研究

• 作者: 刘云海 张志宾 张昊岩 戴荧 曹小红 邱燕芳 陈海军
• 来源期刊: 中国科学（化学）
• 关键词: 化学接枝 石墨烯 铀 选择性 吸附
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 195-206
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N032018-00153

摘要

本文利用简单的原位磷酸化反应,成功地将磷酸基团接枝到氧化石墨烯的表面,制备了一种磷酸化石墨烯吸附材料(PGO).采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征了PGO的微观形貌,通过傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱(Raman)等表征了PGO表面官能团的结构.结果表明,磷酸基团通过与GO中的C-O-C反应引入.系统研究了pH、离子强度、温度和时间等对PGO吸附铀性能的影响.pH是影响吸附铀过程的主要因素,吸附过程受离子强度影响较弱,说明PGO的吸附受内层表面络合控制;吸附过程符合Langmuir模型,单分子饱和吸附容量为396.83 mg g-1,高于GO (249.38 mg g-1);吸附过程符合准二级动力学模型,证明化学吸附占有主导地位;热力学参数(△G、△H、△S)表明吸附过程是吸热和自发的;PGO吸附铀的选择率高达56％,用1.0 mol L-1 HC1洗脱时,脱附率达到98％;5次吸附、脱附循环后PGO的吸附量仅降低了13％.磷酸化石墨烯在放射性废水处理领域具有广阔的应用前景.