PVP包覆纳米Fe_(3)O_(4)对U(Ⅵ)的吸附

摘要

以聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone,PVP)包覆纳米Fe_(3)O_(4)(以Fe_(3)O_(4)@PVP表示,下同)作为U(Ⅵ)吸附剂,开展了pH值、初始铀浓度、吸附温度、离子强度、吸附时间等因素对吸附U(Ⅵ)的影响研究,同时进行了吸附等温线、吸附动力学、吸附热力学与循环利用研究。结果表明,在pH=6.00、温度为20~40℃时,Fe_(3)O_(4)@PVP吸附U(Ⅵ)达到平衡的时间为5~60 min,单次铀吸附率均大于75%。该吸附过程符合准二级吸附动力学模型,温度为20~40℃时,准二级吸附速率常数为0.000646~0.012500 g/(mg·min);该过程符合Redlich-Peterson与Langmuir等温线模型,根据Langmuir等温线预估20~40℃时Fe_(3)O_(4)@PVP吸附U(Ⅵ)的饱和吸附容量为185.8~291.0 mg/g。此吸附过程是一个吸热过程(标准吸附焓变ΔH>0),且为自发吸附过程(标准吉布斯自由能ΔG<0)。