聚苯胺@碳纳米纤维复合材料对放射性核素铀的高效去除

论文摘要

本文通过原位聚合方法成功制备了聚苯胺改性的碳纳米纤维(PANI@CNF)复合材料,并用于水溶液中放射性核素铀(U(VI))的高效去除.扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等表征证明所制备的材料具有丰富的官能团和优良的物理化学性质.批实验方法系统研究了周围环境(pH、背景电解液、反应时间和温度)的变化对U(Ⅵ)去除结果的影响.结果表明,pH对于U(Ⅵ)去除影响很大,而离子强度没有影响,表明二者之间的作用机理为内层表面络合.吸附能够在30 min内快速达到平衡,且符合拟二级动力学模型.吸附等温线符合Langmuir等温线,表明U(Ⅵ)的去除是单分子层均匀吸附过程.在pH=5.0和T=298 K时, PANI@CNF对U(Ⅵ)的最大吸附量高达319.4 mg/g,远远高于单纯的CNF(133.9 mg/g). U(Ⅵ)主要与材料表面的含氮和含氧官能团形成了稳定的内层络合物,从而达到高效去除的目的.以上分析表明, PANI@CNF具有快速反应动力学和高效吸附能力,可以作为放射性核素高效去除的潜在储备材料,为我国核废料治理工作提供理论依据.

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王苏菲,于淑君,吴忆涵,庞宏伟,陈中山,王祥学

关键词: 碳材料,聚苯胺,光谱分析,吸附

来源: 中国科学:化学 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 化学,材料科学

单位: 北京师范大学附属实验中学,华北电力大学环境科学与工程学院,华北电力大学环境科学与工程系

基金: 国家自然科学基金(编号:21607042),中央高校基本科研业务费专项资金(编号:2018ZD11,2018MS114)资助项目

分类号: TB33;O647.3

页码: 71-79

总页数: 9

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标签：碳材料论文;  聚苯胺论文;  光谱分析论文;  吸附论文;