PDF《中国海水提铀研究进展》

2018 年2月第63 卷第5-6 期484 图2(网络版彩色)GO-COOH/UiO-66 复合材料合成示意图 Figure

2 (Color online) Synthesis of GO-COOH/UiO-66 composites 的介孔碳材料对铀酰离子选择性不足, 使得介孔碳 吸附铀容量明显下降. 为了提高介孔碳对铀的选择吸附性, 李首建课 题组[17,18] 在邻二氯苯(ODCB)和亚硝酸戊酯的混合溶 液中, 将4-氨基苯乙酮肟成功接枝到CMK-5上(图3), 实现CMK-5的胺肟化, 肟基的存在有效地提高了介 孔碳对铀的选择性. 利用乙二醛和丙烯腈在180℃的 水热条件下制备出功能化的水热碳材料, 材料再经 胺肟化后在pH 4.5, 浓度300 mg/L的铀溶液中吸附量 高达1021.6 g U/(kg ads). 刘宁课题组[19] 用等离子技 术将碳纳米管表面进行修饰, 得到偕胺肟基碳纳米 管, 发现其在pH 4.5的多离子环境中, 对铀具有良好 的吸附性能. 碳基材料比表面积大, 但其最适宜的吸 附环境是酸性介质, 而且其粒径过小, 在吸附过程中 容易流失, 在未稳定成型之前, 不适宜大规模的海水 提铀. 王祥科课题组[20] 用介质阻挡放电等离子体激发 原位聚合的方法制备出丙烯酰胺修饰的FeS/Fe3O4磁 性复合材料, 该吸附材料在pH 5.0下浓度为50 mg/L 的铀溶液中的饱和吸附量为311 g U/(kg ads), 且选择 图3(网络版彩色)胺肟化CMK-5 的合成示意图 Figure

3 (Color online) Amidoximation of CMK-5 性良好. 磁性材料在洗脱时可以利用磁性分离的方 法, 减少化学试剂和微生物对材料的破坏. 华道本课 题组[21] 将表面含羟基的磁性纳米粒子经酯化和肟化 反应后制得具有良好吸附性能的提铀材料, 该材料 在pH 8.0, 浓度约120 mg/L的铀溶液中,

5 min内吸附 量达141.4 g U/(kg ads), 选择性和吸脱附循环使用性 能良好, 其合成示意图如图4所示. 综上, 虽然无机吸附材料具有制备简单、比表面 积大、吸附速率快、易洗脱等优点, 但是现有的无机 材料还存在对铀吸附选择性不高、 多在酸性条件下使 用[22,23] 、易与其他盐离子形成络合离子、影响因素复 杂、在海水中容易被破坏和不方便回收等不足, 因此 无机吸附材料应用于海水提铀还有较多的问题需要 解决.

2 聚合物基吸附材料 聚合物基吸附材料是现阶段海水提铀吸附材料 的主流, 通常由基体材料和配体基团组成: 基体材料 具有高比表面积、机械强度和稳定性良好等特点, 配 体基团则对铀具有良好的吸附效率和吸附选择性, 再利用接枝法将配体基团接枝到基体材料上, 共同 组成高性能的铀吸附材料. 2.1 基体材料 用于海水提铀........