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次石墨-纳米Cu_(2)O/Cu制备及对UO_(2)^(2+)去除性能研究
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作者 李正伟 张宏丽 +5 位作者 刘迪 唐浩铭 王可 林森 吕瑞 孙仕勇 《非金属矿》 2024年第3期22-27,共6页
如何高效、快速清除放射性核素是当前核医学领域亟待解决的关键技术问题之一。选取放射性核素铀(VI)为对象,以次石墨(ShC)为载体,采用水热法制得对UO_(2)^(2+)具有高效协同去除效能的ShC-Cu_(2)O/Cu纳米复合材料。通过扫描电镜(SEM)、... 如何高效、快速清除放射性核素是当前核医学领域亟待解决的关键技术问题之一。选取放射性核素铀(VI)为对象,以次石墨(ShC)为载体,采用水热法制得对UO_(2)^(2+)具有高效协同去除效能的ShC-Cu_(2)O/Cu纳米复合材料。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、比表面积检测(BET)等对比了ShC及ShC-Cu_(2)O/Cu的微观形貌与结构,并系统探究了吸附剂用量、pH、吸附时间等因素对UO_(2)^(2+)吸附效率的影响。最后,通过吸附过程中的热力学、动力学行为及吸附前后的X射线光电子能谱(XPS)分析了其去除机理。结果表明,纳米ShC-Cu_(2)O/Cu对UO_(2)^(2+)的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型,在40 min内对UO_(2)^(2+)的去除率可达91%,最大吸附量达35.44 mg/g,其高效的吸附能力归因于Cu_(2)O/Cu与UO_(2)^(2+)氧化还原作用及次石墨吸附作用的协同效应。 展开更多
关键词 次石墨 纳米Cu_(2)O/Cu ^uo_(2)^(2+) 核素清除剂
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用多孔硅胶从高含氟放射性废水中吸附铀
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作者 欧阳毅 《铀矿冶》 CAS 2024年第1期81-86,共6页
试验研究多孔硅胶对高含氟溶液中UO_(2)^(2+)的静态和动态吸附行为,探索硅胶吸附除铀技术在高含氟放射性废水处理中应用的可行性,并验证各吸附条件的影响。当溶液中ρ(F^(-))达到100 g/L时,多孔硅胶对UO_(2)^(2+)的静态吸附容量(以干硅... 试验研究多孔硅胶对高含氟溶液中UO_(2)^(2+)的静态和动态吸附行为,探索硅胶吸附除铀技术在高含氟放射性废水处理中应用的可行性,并验证各吸附条件的影响。当溶液中ρ(F^(-))达到100 g/L时,多孔硅胶对UO_(2)^(2+)的静态吸附容量(以干硅胶计)为31~33 mg/g,高含氟环境对多孔硅胶吸附UO_(2)^(2+)的影响较小,且多孔硅胶对UO_(2)^(2+)与F^(-)有较高的选择性。通过静态吸附试验可知,多孔硅胶在pH为8~9的环境中,对UO_(2)^(2+)的吸附效果最佳。动态吸附试验表明,当进料pH为9时,硅胶吸附柱的工作容量约为20倍柱体积。使用1 mol/L HNO_(3)解吸液可将吸附UO_(2)^(2+)硅胶柱中的部分UO_(2)^(2+)洗脱,解吸液容量约为10倍柱体积。硅胶柱用1 mol/L HNO_(3)解吸后复用5~6次,UO_(2)^(2+)的穿透曲线位置基本一致。 展开更多
关键词 多孔硅胶 高含氟溶液 放射性废水 ^uo_(2)^(2+) ^F^(-) 吸附
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水溶性N,N-二烷基二甘酰胺酸与U(Ⅵ)的配位化学
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作者 高成琪 全葳 +7 位作者 杨琪 张燕 杨雅婷 徐超 柳倩 郝轩 杨素亮 田国新 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期325-333,I0002,共10页
研究了两种结构相似小分子配体N,N-二甲基二甘酰胺酸(HDMDGA,HL^(Ⅰ))和N,N-二乙基二甘酰胺酸(HDEDGA,HL^(Ⅱ))与铀酰离子的配位化学。在1.0 mol/L NaClO_(4)介质中,分别用电位滴定法和吸收光谱滴定法测定了两种配体的质子化常数以及UO_... 研究了两种结构相似小分子配体N,N-二甲基二甘酰胺酸(HDMDGA,HL^(Ⅰ))和N,N-二乙基二甘酰胺酸(HDEDGA,HL^(Ⅱ))与铀酰离子的配位化学。在1.0 mol/L NaClO_(4)介质中,分别用电位滴定法和吸收光谱滴定法测定了两种配体的质子化常数以及UO_(2)L^(+)、UO_(2)L_(2)(L=L^(Ⅰ)、L^(Ⅱ))的配合物稳定常数,并解析获得各物种的标准摩尔吸收谱。结合拉曼光谱滴定方法,获得了各配合物物种的相对标准拉曼光谱。室温条件下利用缓慢挥发法培养了UO_(2)L_(2)^(Ⅱ)晶体,单晶X射线衍射分析结果表明该晶体属单斜晶系,空间点群为P2_(1)/c。具体结构参数为:a=15.5096(6)?(1?=0.1 nm),b=7.7934(3)?,c=11.3732(4)?,α=90°,β=97.388(4)°,γ=90°,Z=2。水溶液中配合物稳定常数以及晶体中U-O键长比较的结果均表明,虽然两种配体的结构相似,质子化常数也几乎相同,但与UO_(2)^(2+)的配位能力存在一定差异,HDEDGA与UO_(2)^(2+)形成的配合物稳定性更高。与UO_(2)L_(2)^(Ⅰ)配合物晶体相似,UO_(2)L_(2)^(Ⅱ)晶体中L^(Ⅱ-)同样以三齿模式与UO_(2)^(2+)形成配合物,3个氧原子(酰胺氧、醚氧和羧酸氧)均在赤道平面与线性的UO_(2)^(2+)配位。UO_(2)L_(2)^(Ⅱ)晶体漫反射光谱的特征与水溶液中相应组成配合物的吸收光谱有显著差异;且对于两种配体,水溶液中水合铀酰离子与1:1配合物(金属:配体)的铀酰离子特征拉曼光谱峰位移的差值,均显著大于1:1配合物与1:2配合物的差值。因此可推断,水溶液中1:2配合物的结构应不同于配合物晶体。 展开更多
关键词 ^uo_(2)^(2+) N N-二烷基二甘酰胺酸 配位稳定常数 晶体结构 拉曼光谱
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硫锌双修饰磁性Fe_(3)O_(4)的制备及对铀酰离子的吸附
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作者 刘孟清 霍婷婷 +6 位作者 董发勤 边亮 王欢博 李宇 万秋月 蒋璐蔓 杜康婷 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期6200-6207,共8页
纳米Fe_(3)O_(4)作为典型的磁性吸附材料可应用于放射性废水处理,为进一步提高其吸附性能,本文通过Zn和S双修饰Fe_(3)O_(4)制备出纳米磁性S-ZnFe_(2)O_(4),并通过SEM、XRD、EDS、FT-IR、Raman等手段对比表征了Fe_(3)O_(4)及S-ZnFe_(2)O_... 纳米Fe_(3)O_(4)作为典型的磁性吸附材料可应用于放射性废水处理,为进一步提高其吸附性能,本文通过Zn和S双修饰Fe_(3)O_(4)制备出纳米磁性S-ZnFe_(2)O_(4),并通过SEM、XRD、EDS、FT-IR、Raman等手段对比表征了Fe_(3)O_(4)及S-ZnFe_(2)O_(4)的结构及形貌,研究了pH对其吸附铀酰离子(UO_(2)^(2+))效果的影响,并基于变量接触时间及初始浓度探索了其吸附动力学及热力学规律。结果表明:Zn和S的双修饰后,纳米材料对UO_(2)^(2+)的吸附量显著增加,从27.12 mg/g增加至51.68 mg/g;纳米Fe_(3)O_(4)和S-ZnFe_(2)O_(4)吸附UO_(2)^(2+)的最佳pH为6.0,吸附过程均符合伪二阶动力学模型;纳米Fe_(3)O_(4)的吸附过程同时符合Langmuir和Freundlich吸附模型,纳米S-ZnFe_(2)O_(4)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型。本研究对开发新型高效含铀废水处理用吸附材料具有重要指导意义。 展开更多
关键词 S-ZnFe_(2)O_(4) Fe_(3)O_(4) ^uo_(2)^(2+) 吸附 修饰
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酰胺基两性分子对二硫化钨吸附铀容量的影响机制
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作者 赵家印 柳玉辉 +6 位作者 王子鸣 唐梦 卢雅宁 张爽 王英财 刘云海 邓圣 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1118-1126,共9页
含铀废水中铀的回收主要是基于材料与[UO_(2)(H_(2)O)_(5)]^(2+)中UO_(2)(^(2+))之间的络合,但H_(2)O的电偶极矩对络合有显著弱化作用。采用酰胺基两性分子N,N-二甲基-9-癸烯酰胺(NADA)氢键作用与[UO_(2)(H_(2)O)_(5)]^(2+)形成UO_(2)[(... 含铀废水中铀的回收主要是基于材料与[UO_(2)(H_(2)O)_(5)]^(2+)中UO_(2)(^(2+))之间的络合,但H_(2)O的电偶极矩对络合有显著弱化作用。采用酰胺基两性分子N,N-二甲基-9-癸烯酰胺(NADA)氢键作用与[UO_(2)(H_(2)O)_(5)]^(2+)形成UO_(2)[(H_(2)O)_(x)C_(12)H_(2)3NO]_(n)^(*)(x<5,UO_(2)-Coordination Compound,简称UO_(2)-CC),选取惰性物质WS_(2)为吸附材料,通过静态吸附试验(不同pH、接触时间、浓度和温度)分别研究其对UO_(2)^(2+)和UO_(2)-CC的吸附量。动力学拟合结果表明,二者的吸附反应是化学吸附过程,UO_(2)+经NADA重构后,吸附时间从240 min缩短至180 min,准二级动力学吸附常数提高1.35倍。等温吸附研究结果表明,WS_(2)与UO_(2)-CC络合过程符合Langmuir吸附等温模型,且NADA的加入使吸附由自发吸热过程转变为自发放热过程,吸附反应过程有序度增加。NADA原位重构[UO_(2)(H_(2)O)_(5)]^(2+)后,WS_(2)对UO_(2)^(2+)的平衡吸附量由45.03 mg/g(WS_(2)/UO_(2)^(2+)体系)提高到122.14 mg/g(WS_(2)/UO_(2)-CC体系)。采用光谱分析(X射线光电子能谱法)从分子水平深入研究NADA原位重构[UO_(2)(H_(2)O)_(5)]^(2+)后在WS_(2)上的吸附机制,揭示静电、氢键和U—S共价键等作用力对吸附的贡献,特别是NADA的氢键作用。 展开更多
关键词 铀酰离子(uo22+) 两性分子 铀酰活性位点 WS2纳米片 络合机理
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高温、高压和pH值多种因素作用下蒙脱石层间Cs^(+)/UO_(2)^(2+)水化和扩散行为的分子模拟
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作者 李楠 王进 +2 位作者 王军霞 孙鸿昊 王丽丽 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1243-1250,共8页
作为核废物地质处置库缓冲回填材料的主要成分,蒙脱石在特殊环境(高温、高压和pH多种因素作用)下吸附阻滞核素的行为对缓冲回填材料的性能评估至关重要。为从微观分子尺度探究特殊环境下蒙脱石层间核素离子的吸附扩散行为,本文采用蒙特... 作为核废物地质处置库缓冲回填材料的主要成分,蒙脱石在特殊环境(高温、高压和pH多种因素作用)下吸附阻滞核素的行为对缓冲回填材料的性能评估至关重要。为从微观分子尺度探究特殊环境下蒙脱石层间核素离子的吸附扩散行为,本文采用蒙特卡罗(MC)和分子动力学(MD)方法,分别研究了Cs^(+)/UO_(2)^(2+)在蒙脱石层间的吸附行为,以及高温、高压和pH值多种因素作用下的水化和扩散动力特征。MC结果表明:蒙脱石层间的Cs^(+)、UO_(2)^(2+)周围分别会形成1层和2层水化壳,且层间水分子与四面体中氧原子之间形成了明显的氢键;当c=1.25 nm时,蒙脱石层间最多可吸附285个水分子。MD结果表明:高温、高压和pH值都会对Cs^(+)、UO_(2)^(2+)的水化和扩散产生影响。常温、常压下pH值分别为11.85、12.15时,Cs^(+)、UO_(2)^(2+)水化壳中的水分子数最多;pH值分别为12.15、11.85时,Cs^(+)、UO_(2)^(2+)的扩散系数最大,分别为5.31×10^(-13)m^(2)/s和1.11×10^(-12)m^(2)/s。与常温、常压相比,高温、高压下Cs^(+)、UO_(2)^(2+)水化壳中的水分子数最多时,pH值分别为7.00、12.15;而Cs^(+)、UO_(2)^(2+)扩散系数最大(1.12×10^(-12)m^(2)/s、1.01×10^(-12)m^(2)/s)时的pH值均为12.15。 展开更多
关键词 ^Cs^(+)/uo_(2)^(2+)-蒙脱石 高温 高压 PH值 吸附 扩散 分子模拟
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超重力法制备高分散性镁铝水滑石及其对铀酰离子的吸附性能 被引量:1
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作者 尹朝旺 颜文斌 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期124-128,136,共6页
以硝酸镁(Mg(NO_(3))_(2)·6H_(2)O)和硝酸铝(Al(NO_(3))_(3)·9H_(2)O)为原料、尿素(CO(NH_(2))_(2))为沉淀剂,利用超重力法制备了粒径分布均匀、高分散的片状微细镁铝水滑石。通过扫描电镜、X射线衍射仪及激光粒度分布仪对样... 以硝酸镁(Mg(NO_(3))_(2)·6H_(2)O)和硝酸铝(Al(NO_(3))_(3)·9H_(2)O)为原料、尿素(CO(NH_(2))_(2))为沉淀剂,利用超重力法制备了粒径分布均匀、高分散的片状微细镁铝水滑石。通过扫描电镜、X射线衍射仪及激光粒度分布仪对样品进行了分析表征,比较了传统水热合成法与超重力法制备镁铝水滑石的形貌和粒径分布,分析了镁铝水滑石微细颗粒间形成团聚的机理,考察了异丁醇共沸蒸馏干燥工艺对产品分散性的影响,并研究了制备的镁铝水滑石(Mg-Al-LDHs)对铀酰离子(UO_(2)^(2+))的吸附性能。结果表明,利用超重力法制备的微细Mg-Al-LDHs粒径分布均匀,为六方片状,粒径在1~2.5μm之间;使用非均相共沸蒸馏方法进行干燥,可有效防止Mg-Al-LDHs粉体团聚。在吸附时间120 min、UO_(2)^(2+)初始浓度35 mg/L、吸附剂投加量0.01 g(废水体积30 mL)、pH=6、吸附温度50℃条件下,Mg-Al-LDHs对UO_(2)^(2+)的饱和吸附量为118.57 mg/g。表明Mg-Al-LDHs对UO_(2)^(2+)具有良好的吸附性能,是处理含铀废水的一种潜在吸附剂。 展开更多
关键词 超重力 分散性 含铀废水 团聚 镁铝水滑石 吸附 铀酰离子
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三辛基氧化膦修饰电极三元络合物体系测定痕量铀的研究 被引量:4
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作者 方禹之 柏竹平 金利通 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1989年第4期307-311,共5页
本文用玻碳电极为基体制成三辛基氧化膦(TOPO)修饰电极,研究了在噻吩甲酰三氟丙酮(HTTA)存在的HAc-NaAc体系中,UO_2^(2+)离子在电极上形成三元络合物,并用阴极溶出伏安法测定了痕量UO_2^(2+)离子。在6.0×10^(-10)~1.5×10^(-8... 本文用玻碳电极为基体制成三辛基氧化膦(TOPO)修饰电极,研究了在噻吩甲酰三氟丙酮(HTTA)存在的HAc-NaAc体系中,UO_2^(2+)离子在电极上形成三元络合物,并用阴极溶出伏安法测定了痕量UO_2^(2+)离子。在6.0×10^(-10)~1.5×10^(-8)mol/L UO_2^(2+)的浓度范围内与溶出峰高呈良好的线性关系,检出限为1.0×10^(-10)mol/L。 展开更多
关键词 修饰电极 三辛基氧化膦 极谱
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离子液体中UO_(2)(CMPO)_(3)(NO_(3))_(2)的组装及CMPO萃取铀的机理 被引量:2
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作者 吴凯阁 沈兴海 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期136-141,I0002,共7页
离子液体具有独特的物理化学性质,可以参与或影响两亲分子自组装。离子液体介质中的自组装研究所涉及的两亲分子多为有机化合物,而金属配合物在离子液体中的组装鲜有报道。另外,萃取剂正辛基苯基-N,N-二异丁基胺基甲酰基甲基氧化膦(CMPO... 离子液体具有独特的物理化学性质,可以参与或影响两亲分子自组装。离子液体介质中的自组装研究所涉及的两亲分子多为有机化合物,而金属配合物在离子液体中的组装鲜有报道。另外,萃取剂正辛基苯基-N,N-二异丁基胺基甲酰基甲基氧化膦(CMPO)在1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺盐(C_(2)mimNTf^(2))中萃取UO_(2)^(+2)时形成的萃合物结构组成有待深入研究。本工作探究了UO_(2)(CMPO)_(3)(NO_(3))_(2)在C_(2)mimNTf^(2)中的组装行为。原位透射电镜(原位TEM)研究表明:UO_(2)(CMPO)_(3)(NO_(3))_(2)在C_(2)mimNTf^(2)(含70μL水)中形成聚集体,冷冻刻蚀电镜(FF-TEM)显示该聚集体是胶束。此外,研究了CMPO-C_(2)mimNTf^(2)体系萃取UO_(2)^(+2)时形成的萃合物组成。离子色谱结果表明:萃取前后水相中NO^(-)_(3)浓度变化不大,电喷雾质谱(ESI-MS)上均为UO_(2)(CMPO)_(3)(NTf_(2))_(2)的碎片离子峰,这些结果说明:CMPO-C_(2)mimNTf^(2)体系萃取UO_(2)^(+2)时形成的萃合物组成为UO_(2)(CMPO)_(3)(NTf_(2))_(2)而非UO_(2)(CMPO)_(3)(NO_(3))_(2)。这有助于深入了解金属配合物在离子液体中的组装行为,并对理解CMPO-C_(2)mimNTf^(2)体系萃取UO_(2)^(+2)的机理提供了重要参考。 展开更多
关键词 ^uo_(2)^(+2) CMPO 离子液体 胶束 超分子组装
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