發(fā)布時(shí)間：2020-12-24 20:24

　　伴隨著核工業(yè)的發(fā)展,從海水中提取鈾資源,處理工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的含鈾廢水愈發(fā)重要。該論文的研究目的是處理鈾濃度在100μg/L左右的工業(yè)廢水,將其中鈾濃度降低至10μg/L以下,實(shí)驗(yàn)中通過非均相法用聚丙烯腈纖維（PAN纖維）合成了適用的偕胺肟化聚丙烯腈纖維（PAO纖維）。利用傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）、熱失重分析（TGA）、掃描電子顯微鏡+能量色散譜（SEM+EDS）、X射線光電子能譜（XPS）、X射線衍射（XRD）等手段對(duì)改性前后和吸附了鈾酰的材料加以表征,隨后進(jìn)行了一系列吸附和脫附性能的探究實(shí)驗(yàn),最后就所合成纖維材料對(duì)鈾酰離子吸附過程進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)的擬合分析。本論文首先探究了材料適宜改性的溫度條件。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)改性溫度過高會(huì)使纖維嚴(yán)重縮聚,過低則改性反應(yīng)進(jìn)行的非常緩慢,最終確定改性溫度為323K。通過反應(yīng)前后FT-IR吸收峰的變化情況和XPS的結(jié)果驗(yàn)證了腈基偕胺肟化的反應(yīng)過程。實(shí)驗(yàn)探究了吸附劑用量,溶液pH,吸附時(shí)間,吸附溫度,初始鈾溶液濃度對(duì)吸附結(jié)果的影響,發(fā)現(xiàn)PAO纖維在pH 5時(shí)對(duì)鈾酰的吸附結(jié)果最佳,吸附效果隨溫度的升高而變好。PAO纖維對(duì)100μg/L左右鈾溶液的吸附... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

溶液中重金屬離子去除方法一覽表

度的探究性實(shí)驗(yàn)則選擇相應(yīng)的溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn))；4. 偕胺肟化反應(yīng)結(jié)束后過濾得到纖維，并用去離子水和無(wú)水乙醇先后交替洗滌各3 次；5. 將過濾洗滌后的纖維置于 323K 的鼓風(fēng)干燥箱中干燥 2h 后即可得到 PAO 纖維。為了讓腈基轉(zhuǎn)化率足夠高，增大 PAO 纖維中偕胺肟基團(tuán)的密度以提高對(duì)鈾的吸附能力，又要避免因過分改性導(dǎo)致反應(yīng)后的纖維縮聚嚴(yán)重大幅度降低其比表面積而無(wú)法用作吸附材料，腈基與羥胺的摩爾比選用了 1:1。其中腈基物質(zhì)的量含量按單體丙烯腈的相對(duì)分子質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。在第 1 步操作中要注意確保碳酸鈉與鹽酸的中和反應(yīng)完全再進(jìn)行接下來(lái)的操作，否則在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)過程中碳酸鈉與鹽酸繼續(xù)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)馀�。氣泡附著在纖維表面上不利于纖維接觸改性液發(fā)生反應(yīng)，而且密封的具塞錐形瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生氣體，壓強(qiáng)增大，非常容易影響錐形瓶的密封性導(dǎo)致瓶中反應(yīng)受到外界污染。在第 2 步操作中務(wù)必緩慢加入乙醇并加以攪拌，如果迅速加入大量乙醇會(huì)使局部乙醇濃度過高造成羥胺的析出。已經(jīng)溶解了的羥胺一旦析出將不會(huì)再被溶解。反應(yīng)得到的纖維呈淡黃色，相比 PAN 纖維更加細(xì)碎，韌性和機(jī)械強(qiáng)度也更低。

第 2 章 實(shí)驗(yàn)方案l/L、0.1mol/L、0.01mol/L 這 4 種濃度的溶液，DL-天冬氨酸因其溶解度的 0.01mol/L 的溶液，其余試劑均準(zhǔn)備了上述 5 個(gè)濃度水平的溶液。對(duì)脫附的探究實(shí)驗(yàn)中，脫附時(shí)間都選擇了 2h。從中選出 2h 內(nèi)對(duì)鈾酰脫附率較高后續(xù)脫附速率的探究實(shí)驗(yàn)。脫附率的計(jì)算公式如下：=··× 100%

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]偕胺肟基聚丙烯腈纖維的制備及其對(duì)鈾酰和競(jìng)爭(zhēng)離子吸附性能研究[D]. 趙歡歡.中國(guó)科學(xué)院研究生院（上海應(yīng)用物理研究所） 2015
[4]胺基材料吸附脫附鈾酰離子性能研究[D]. 遲洪影.中國(guó)科學(xué)院研究生院（上海應(yīng)用物理研究所） 2014
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