碳热还原法制备的碳载零价铁对水中U(Ⅵ)的去除研究

• 作者: 于淑君 唐昊 庞宏伟 朱洪涛 王佳琦 王祥学
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 零价铁 碳材料 铀 吸附 还原
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 373-380
• 页数: 8页
• 分类号: X591
• 字数: 4292字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20190378

摘要

随着核电的发展,放射性污染物流入环境,污染水土资源.纳米零价铁(nZⅥ)材料因还原性强、去除效率高等优势,被广泛应用于水资源污染修复.本研究以海藻酸钠(SA)为碳源,采用一步碳热还原法制备碳载零价铁(Fe-CB)材料,并将其用于水溶液中放射性核素U(Ⅵ)的去除.采用微观光谱和宏观实验研究Fe-CB对U(Ⅵ)的吸附性能和作用机理.研究发现Fe-CB具有丰富的官能团(如–OH和–COOH)及较高的比表面积,弥补了纳米零价铁(nZⅥ)分散性差和去除效果低的不足.在298 K时,Fe-CB对U(Ⅵ)的吸附去除在3 h内达到平衡,最大吸附量为77.3 mg·g–1,是能够自发进行的化学吸附.X射线光电子能谱分析仪(XPS)分析发现Fe-CB对U(Ⅵ)的去除主要是通过吸附和还原的协同作用来实现的,吸附过程是U(Ⅵ)与Fe-CB发生表面络合,还原过程是通过零价铁的还原性将U(Ⅵ)还原成U(Ⅳ).研究结果表明Fe-CB材料可作为优良的吸附剂,在环境污染治理领域具有良好的应用前景.