锌镍铁三元水滑石的制备及其对铀的吸附性能研究

摘要

用水热法成功制备了蜂窝状的锌镍铁三元水滑石(ZnNiFe-LDH),并将其用于吸附含铀废水中的铀。考察了溶液pH、吸附剂投加量、铀初始质量浓度等因素对ZnNiFe-LDH吸附U(Ⅵ)的影响,结合吸附前后材料的微观表征,探究了ZnNiFe-LDH对U(Ⅵ)作用机理。实验结果表明:当温度为25℃、pH为5、固液比为0.10 g/L时,ZnNiFe-LDH对10 mg/L铀的去除率为97.57%。吸附动力学和热力学实验表明:准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型的相关系数R^(2)更接近于1,表明ZnNiFe-LDH对铀的吸附是以化学吸附为主的单分子层吸附,且该反应是一个容易进行的自发吸热反应。反应前后材料的原子价态和晶相结构未发生明显变化,表明ZnNiFe-LDH吸附U(Ⅵ)的主要机理为表面络合。25℃时,ZnNiFe-LDH对U(Ⅵ)平衡吸附量高达689.66 mg/g,在处理低浓度含铀废水方面有一定的应用前景。