不同形貌介孔SBA-15材料吸附放射性废水中铀研究

摘要

近几十年来,随着化石燃料资源日趋枯竭及其大量使用对环境造成的严重污染,安全、经济、清洁的核能受到了全世界的青睐,己成为能源结构的重要组成部分.核能的开发利用过程中,如铀燃料的水冶、精制、浓缩、核燃料后处理及核设施退役等过程均会产生大量放射性废水,这将给地球环境和人类的生存安全带来空前压力.安全有效处理大量放射性废水己成为制约核能健康可持续发展的瓶颈.吸附法被认为是一种较理想且经济的含铀放射性废水处理方法.然而,传统吸附剂材料,如活性炭和沸石等,应用过程中存在吸附速率慢、吸附量低、吸附过程不可逆或吸附选择性差等问题.因此,急需开发新技术和探寻新型吸附材料,实现放射性废水中铀的快速、高效提取.介孔SBA-15材料已被广泛应用于吸附、分离及催化等领域.近几年来,国内外研究表明介孔材料的应用性能不仅取决于其内部孔道结构,还受控于其形貌、颗粒尺寸及孔道长度等.rn 本研究采用简单方法可控合成多种形貌介孔SBA-15新型吸附剂材料，开展放射性废水中铀的吸附研究，实现铀的快速、高效提取。不引入任何添加剂，仅通过控制酸浓度或合成温度实现了介孔SBA-15材料形貌的可控合成，研究酸浓度、合成温度、模板剂用量等合成条件对介孔SBA-15微观结构及自组装行为的影响，探讨其可控合成机理：采用静态吸附实验开展介孔SBA-15对放射性废水中铀的吸附研究，研究了微观结构、铀浓度、温度、pH值、时间、固液比等与铀吸附行为间的关系。研究结果可为介孔SBA-15的合成及用于放射性废水中铀的提取提供实验依据和理论支撑。