钙铁基磷酸盐复合材料(CFP(CC))对U(Ⅵ)的吸附性能

摘要

通过溶胶-凝胶法制备了新型钙铁基磷酸盐复合材料CFP(CC)。静态批实验表明,溶液pH=3、复合材料用量m=0.01 g、反应时间t=330 min的条件最有利于U(Ⅵ)的吸附。离子强度和阴、阳离子对CFP(CC)吸附U(Ⅵ)的影响实验结果表明,随着离子强度的增加,CFP(CC)对U(Ⅵ)的吸附量减小,阴、阳离子对U(Ⅵ)的吸附效果都有一定程度的影响,主要是因为这些离子与U(Ⅵ)存在着竞争吸附位点的关系。采用动力学模型和等温线模型进行拟合,结果表明,CFP(CC)对U(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型,结合Dubinin-Radushkevich等温线模型分析,吸附过程主要为表面单层化学吸附,Langmuir等温线模型分析出CFP(CC)的最大理论单位吸附量为1250 mg·g^(-1)。热力学参数结果显示,ΔG0、ΔS>0,表明CFP(CC)对U(Ⅵ)的吸附是自发进行、吸热和熵增的过程。SEM-EDS、XRD、FTIR和XPS等表征结果显示,吸附过程以离子交换和溶解沉淀为主要机理。回收率实验结果说明钙铁基磷酸盐复合材料CFP(CC)具有良好的回收效果。