偕胺肟基对铀的吸附机理

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偕胺肟基高分子材料的可控合成及对铀的吸附性能研究

偕胺肟基高分子材料的可控合成及对铀的吸附性能研究

偕胺肟基高分子材料的可控合成及对铀的吸附性能研究龚籽月;匙芳廷;魏贵林;张硕;安鹏【期刊名称】《辐射防护》【年(卷),期】2017(37)2【摘要】以二乙烯基苯和对氯甲基苯乙烯为原料制备基材,采用原子转移自由基聚合的方法接枝丙烯腈,最后氰基用盐酸羟胺还原并经碱处理后制得偕胺肟基高分子材料,采用傅里叶变换红外光谱FTIR、扫描电镜SEM分别测试吸附剂的化学成分和吸附剂的表面形貌,并考察了其对水溶液中铀的吸附性能。

结果表明:在吸附剂与浓度50×10^(-6)(ppm)的铀酰离子溶液的体积比为2∶1(g/L)时吸附效率最好;在此配比下,当pH=4时,吸附量最好,可达24.2 mg/g,吸附平衡时间为1.5 h,二级动力学模型能更好地拟合其对铀吸附。

【总页数】8页(P145-152)【关键词】偕胺肟基;高分子材料;可控合成;铀;吸附性能;原子转移自由基聚合(ATRP)【作者】龚籽月;匙芳廷;魏贵林;张硕;安鹏【作者单位】西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室【正文语种】中文【中图分类】TL212.5【相关文献】1.亲水型偕胺肟吸附剂的ARGET-ATRP可控制备及其对铀的吸附性能 [J], 张硕;安鹏;文攀;胡胜;熊洁;文君;匙芳廷;晏良宏2.含偕胺肟基螫合纤维吸附、还原Au3+的研究(Ⅰ)——含偕胺肟基螯合纤维对Au3+的吸附行为 [J], 林伟平3.偕胺肟基超高分子量聚乙烯纤维对含氟含铀溶液中铀的吸附性能研究 [J], 冯鑫鑫; 邱龙; 张明星; 张茂江; 何玉龙; 李荣; 吴国忠4.偕胺肟基纤维的合成及对铀的吸附性能研究 [J], 刘梅;朱桂茹;苏燕;王铎;高从堦5.含偕胺肟基螯合纤维吸附、还原Au^(3+)的研究(Ⅰ)——含偕胺肟基螯合纤维对Au^(3+)的吸附行为 [J], 林伟平;符若文;汤丽鸳;陆耘;曾汉民因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

偕胺肟基改性丝瓜络的制备及其铀吸附性能

偕胺肟基改性丝瓜络的制备及其铀吸附性能

第38卷第2期黑龙江大学自然科学学报Vol.38No.2 2021年4月JOURNAL OF NATURAL SCIENCE OF HEILONGJIANG UNIVERSITY April,2221 DOI:10.13382/j.issnl001-7011.2021.04.122投稿网址:https://偕胺6基改性丝瓜络的制备及其铀吸附性能苏守政3,2,王君02,蒋保江3(0哈尔滨工程大学核科学与技术学院,哈尔滨100021;21哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院,哈尔滨100001;3.黑龙江大学化学化工与材料学院,哈尔滨100080)摘要:以丝瓜络为基体,在其表面接枝对铀(U(VE)具有特异性吸附的偕胺O基制备高性能的海水提铀材料,通过扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和元素分析(EA)对其结构和形貌进行分析,探究了溶液pH、U(VI)初始浓度和反应时间对吸附性能的影响规律,并结合等温吸附模型和动力学模型探讨其对U(VI)的吸附过程。

结果表明,偕胺O基功能化丝瓜络在pH=6.0的条件下,对U(VI)的吸附性能最佳。

吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,最大吸附量为250.0mg-g-20在U(VI)浓度为3.12-121.03隅-L「2的模拟海水中,吸附率大于90%o关键词:吸附;U(VI);偕胺O;丝瓜络中图分类号:O640.03文献标志码:A文章编号:1001-7011(2221)02-0170-00Preparation of amidoxime modified luffa for uranium adsorptionSU Shouzheng1,2,WANG Jue1,2,JIANG Baojiang3(1.Scbool of Nuclear Science and Engieeering,Harbin Engieeering University,Harbin150001,China;2.Scbool of MaterialsSciencn and Chemistry Engigeering,Harbin Engigeering University,Harbin150001,China;3.School of Chemistryand Materials Science,Heilongiang University,Harbin150080,China)Abstract:High perfomiancn mateba.fob ansorbtiou of uranium(U(VI))from senwates was卩比卩班配by grafting1^0x16groou witP luffa.The strbeturb ang momholouy of the matebaf were cbaracteazen hy sennning electron micrcucope(SEM),Foubeb transfobn infraren spechomaer(FT-IR)anZ elementafalyzeb(EA);The effecPc of solution pH,initiaf coucnntratiou of U(VI)ang reaction time on dfsorbtiog perfobnancn were also investiaaten.Moreovea,tre procesc of dnsoration wan stufien by isotrerrma anZ kigetic dnsoration moPelc.The resnlrc s P owo Z tUat1x^(111110mopifien luffa ha the iest U(VI)ansoai tion cnpacity at pH=6.0anZ tre dCsoration followeO tre Langmum isotrerm ang pseaUv-secnng orbab moPefc witr tre maxieum dnsoraron canacite of259.0mg•g_1.The dnsoraron r^re wan more tran 99%in simulateZ seawateb wii U(VI)cogcentrationc of3.19〜101.83|xg•L_1.Kepwordt:ansoration;U(V);11100x010;luffo收稿日期:2021-03-11基金项目:国家自然科学基金青年科学基金资助项目(5203060);黑龙江省自然科学基金资助项目(LH2222E061);中国博士后科学基金资助项目(2210M651223)通讯作者:蒋保江(075-)男,研究员,博士,博士生导师,主要研究方向:能源材料化学,E-maif:jbj@hfu.苏守政(1030-),男,讲师,博士,主要研究方向:海水提铀,E-maif:56725951@qq.nm引文格式:苏守政,王君,蒋保江•偕胺U基改性丝瓜络的制备及其铀吸附性能[J].黑龙江大学自然科学学报,ZU,33(2):170-132.第2期苏守政等:偕胺O基改性丝瓜络的制备及其铀吸附性能-177-0引言随着世界能源短缺的加剧和核能事业的快速发展,我国对铀的需求量不断提高。

大颗粒偕胺肟基-羧基树脂对酸性废水中铀的分离

大颗粒偕胺肟基-羧基树脂对酸性废水中铀的分离

大颗粒偕胺肟基-羧基树脂对酸性废水中铀的分离大颗粒偕胺肟基/羧基树脂对酸性废水中铀的分离近年来,随着工业的发展和生活水平的提高,废水中的有害物质成为了一个严重的环境问题。

其中,酸性废水中含有铀等放射性元素,对环境和人体健康造成极大的威胁。

因此,寻找一种高效、经济、环保的方法对酸性废水中的铀进行分离成为了研究的重点。

在分离处理酸性废水中的铀方面,大颗粒偕胺肟基/羧基树脂逐渐引起了研究者们的关注。

大颗粒偕胺肟基/羧基树脂是一种具有丰富吸附功能的新型吸附剂,具有较高的吸附能力和选择性。

研究者通过实验发现,大颗粒偕胺肟基/羧基树脂对酸性废水中的铀具有良好的吸附效果。

在一定的工艺条件下,大颗粒偕胺肟基/羧基树脂对铀离子的吸附率可达到90%以上。

这一结果表明,采用大颗粒偕胺肟基/羧基树脂作为吸附剂可以高效地去除酸性废水中的铀。

大颗粒偕胺肟基/羧基树脂的吸附机制主要是通过化学吸附和物理吸附来实现的。

化学吸附是指铀离子与偕胺肟基以及羧基树脂表面的功能基团发生化学反应,形成化学键,从而实现吸附。

物理吸附则是指铀离子与树脂表面的静电作用力、范德华力、氢键等力量的相互作用,从而吸附在树脂表面。

此外,研究者还发现大颗粒偕胺肟基/羧基树脂对酸性废水中的铀具有一定的选择性。

在实验过程中,大颗粒偕胺肟基/羧基树脂对同时存在的其他金属离子的吸附率较低,因此能够实现对铀离子的有效分离。

此外,大颗粒偕胺肟基/羧基树脂具有较好的再生性能。

实验结果表明,将用于吸附铀的大颗粒偕胺肟基/羧基树脂经过再生处理后,其吸附性能仍然保持较好,可以被再次使用,减少了成本和资源浪费。

综上所述,大颗粒偕胺肟基/羧基树脂是一种具有良好吸附性能和选择性的吸附剂,在酸性废水中对铀的分离具有重要的应用潜力。

未来,我们将继续深入研究其吸附机制及优化吸附工艺条件,进一步提高吸附效率和再生性能,为铀废水处理提供更加可行的解决方案,实现对环境和人类健康的保护大颗粒偕胺肟基/羧基树脂作为吸附剂对酸性废水中的铀表现出良好的吸附性能和选择性。

静电纺丝法制备海水提铀用纳米纤维吸附材料及其性能研究

静电纺丝法制备海水提铀用纳米纤维吸附材料及其性能研究

静电纺丝法制备海水提铀用纳米纤维吸附材料及其性能研究偕胺肟基对铀酰离子具有很强的络合能力及较高的选择性,是良好的铀酰离子吸附官能团,而通过偕胺肟基改性的高分子纤维吸附材料具有较高的吸附选择性、良好的机械性能、适宜自然海域现场吸附作业等优点,是目前海水提铀用吸附材料研究的热点。

降低纤维尺寸能够有效提高材料的比表面积进而提升材料的吸附性能,因此本论文的研究重点在于制备纳米级纤维吸附材料以使其兼具纤维材料良好的机械性能及纳米材料较大的比表面积。

本论文通过静电纺丝的方法制备新型海水提铀用偕胺肟基纳米纤维吸附材料,并进一步构建了含二元配位体系的纳米纤维吸附材料。

主要研究了静电纺丝得到的纳米纤维吸附材料的机械性能,吸附性能及二元配位体系的铀酰离子协同吸附效应。

具体研究内容包括以下三个方面:利用静电纺丝-混溶法将聚丙烯腈(Polyacrylonitrile, PAN)的偕肟胺化产物——偕胺肟化聚丙烯腈(Polyamidoxime, PAO)与低分子量的交联剂——聚乙二醇二丙烯酸酯(Polyethylene glycol diacrylate, PGDA)的混合溶液纺丝成纳米尺度的纤维毡,再经辐射交联处理,得到具有一定力学强度的偕胺肟基纳米纤维吸附材料。

BET测试结果显示,该材料的比表面积远大于偕胺肟基改性的聚乙烯无纺布。

铀酰离子的吸附结果也表明,该材料的吸附性能明显大于偕胺肟基聚乙烯无纺布的吸附性能。

说明通过静电纺丝法制得纳米级纤维,可有效增大材料的比表面积,进而增强材料的吸附性能。

研究证明,低分子量的交联剂的引入能够增强PAO基材的机械性能,但效果有限。

而PAO的相容性较差,难以与其他高分子混溶,利用混溶-静电纺丝法制备偕胺肟基吸附材料具有较大的局限性。

因此,本论文在此基础上,采用静电纺丝-平行混纺的方法,将力学性能好的聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)与PAO通过双针头平行纺丝,得到PVDF纤维与PAO纤维交错混织的复合纳米纤维毡,进一步提高了材料的机械强度。

27076725_偕胺肟基团功能化共轭介孔聚合物用于可监控快速海水提铀

27076725_偕胺肟基团功能化共轭介孔聚合物用于可监控快速海水提铀

第44卷第3期核 化 学 与 放 射 化 学Vol.44No.3 2022年6月Journal of Nuclear and RadiochemistryJun.2022 收稿日期:2021 09 09;修订日期:2022 04 26 基金项目:国家自然科学基金资助项目(U1867206;21906115) 通信联系人:华道本偕胺肟基团功能化共轭介孔聚合物用于可监控快速海水提铀刘 鹏,王子昱,徐美芸,华道本苏州大学放射医学与防护学院,江苏苏州 215000摘要:海水提铀是核能可持续发展的重要保障之一。

快速提铀材料凭借短吸附周期可减少生物污损、老化而延长使用寿命,因此优化吸附周期可获得更高的提铀效率和经济效益。

为此,本研究设计了一种偕胺肟修饰的共轭介孔聚合物(CMPAO)用于可监控的快速海水提铀。

以具有优良聚集诱导发光性质的三苯胺和修饰有偕胺肟的芴衍生物为构建单元合成吸附材料,UO2+2被偕胺肟基团捕捉后,经共振能量转移增强CMPAO的电化学发光(ECL)信号,从而实现吸附过程的监测,以确定最优的吸附周期。

结果表明:CMPAO在铀酰溶液(5×10-5mol/L)中可在20min内达到吸附平衡,对U的吸附容量为182.5mg/g;在真实海水中,3d即可基本完成吸附过程,CMPAO对U的吸附容量达到1.6mg/g,同时CMPAO在海水中可实现铀吸附量与ECL强度的正相关,能够实时监测吸附过程,指示吸附量的变化,以确定最优吸附周期。

关键词:电化学发光;共轭介孔聚合物;海水提铀;可监控吸附中图分类号:TL212.5 文献标志码:A 文章编号:0253 9950(2022)03 0265 11犱狅犻:10.7538/hhx.2022.YX.2021077犃犿犻犱狅狓犻犿犲 犉狌狀犮狋犻狅狀犪犾犻狕犲犱犆狅狀犼狌犵犪狋犲犱犕犲狊狅狆狅狉狅狌狊犘狅犾狔犿犲狉犳狅狉犕狅狀犻狋狅狉犪犫犾犲犪狀犱犚犪狆犻犱犈狓狋狉犪犮狋犻狅狀狅犳犝狉犪狀犻狌犿犉狉狅犿犛犲犪狑犪狋犲狉LIUPeng,WANGZi yu,XUMei yun,HUADao benSchoolofRadiationMedicineandProtection,SoochowUniversity,Suzhou215000,China犃犫狊狋狉犪犮狋:Extractinguraniumfromseawaterisanimportantguaranteeforthesustainabledevelopmentofnuclearenergy.Rapiduraniumextractionmaterialhasshortadsorptioncycle,whichcanreducebiofoulingandagingtogivelongservicelife.Therefore,optimizingadsorptioncyclecanobtainhigheruraniumextractionefficiencyandeconomicbenefits.Herein,aconjugatedmesoporouspolymer(CMPAO)wasdevelopedformonitorablerapiduraniumextractionfromseawaterusingaggregation inducedemission activetriphenylamineandamidoximemodifiedfluorenemoieties.Uranylionscanbecapturedbyamidoximegrouptoenhancetheelectrochemiluminescence(ECL)signalofCMPAOviaresonanceenergytransfermechanism,whichcanbeappliedinuranyladsorptionmonitoringtoimproveadsorptionprocess.TheadsorptionofCMPAOinuranylsolution(5×10-5mol/L)canreachequilibriumwithin20minuteswithacapacityof182.5mg/g.Inrealseawater,theadsorp tionprocesscanbecompletedin3days,andtheadsorptioncapacityforUreaches1.6mg/g.Astheuraniumadsorptionincreases,theECLsignalcanbeenhancedgradually,whichcanbeemployedinmonitoringtheadsorptionprocessrapidly.犓犲狔狑狅狉犱狊:electrochemiluminescence;conjugatedmesoporouspolymer;uraniumextractionfromseawater;monitorableadsorption 核燃料铀主要来自陆地铀矿,铀矿开采难度大、污染高[1],从储量千倍于陆地的海水中提取铀逐渐从战略技术储备变为现实需求[2 3]。

多氨基协效的偕胺肟基吸附材料制备及其铀吸附性能

多氨基协效的偕胺肟基吸附材料制备及其铀吸附性能

多氨基协效的偕胺肟基吸附材料制备及其铀吸附性能任婉宁;冯鑫鑫;韩泓炜;胡江涛;吴国忠【期刊名称】《辐射研究与辐射工艺学报》【年(卷),期】2024(42)2【摘要】海水中的有机物易于与铀酰离子络合成稳定的化合物,从而影响铀吸附材料的吸附性能。

本研究使用聚丙烯/聚乙烯无纺布(PP/PESNW)为基材,通过辐射诱导接枝聚合(RIGP)在基材表面引入甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)单体后,分别与三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙基五胺(TEPA)以及五乙烯基六胺(PEHA)进行开环反应引入氨基,与丙烯腈进行加成反应后,再进行胺肟化反应制备出具有多氨基协效官能团的偕胺肟基(AO)吸附材料P-TETA-AO、P-TEPA-AO、P-PEHA-AO。

对制得的材料进行了结构表征、吸附性能探究以及吸附机理分析。

实验结果表明:成功在基材表面修饰了3种不同链长功能高分子链,制备出目标偕胺肟基吸附材料;3种材料P-TETA-AO、P-TEPA-AO、P-PEHA-AO的铀吸附行为均符合准二级动力学模型以及Langmuir等温吸附模型;24 h内3种材料对铀的吸附容量分别为66.1 mg/g、63.22 mg/g、65.62 mg/g,在pH为5~9范围内表现出良好的吸附性能;5次吸附-解吸实验中材料的铀吸附率仅下降6%,解吸率维持在95%以上,具有良好的可再生性;模拟海水吸附实验中3种材料的铀去除率分别为72.94%、79.97%、87.78%,并且材料吸附性能随着接枝链的增长而上升;XPS结果表明,3种吸附材料在吸附铀的过程中,氨基与偕胺肟基均参与了与铀酰离子的配位,具有协效作用。

【总页数】15页(P27-41)【作者】任婉宁;冯鑫鑫;韩泓炜;胡江涛;吴国忠【作者单位】上海科技大学;中国科学院上海应用物理研究所;中国科学院大学;上海大学【正文语种】中文【中图分类】TL13【相关文献】1.粒状偕胺肟基蒙脱土纳米吸附材料的制备及铀吸附性能2.亲水型偕胺肟吸附剂的ARGET-ATRP可控制备及其对铀的吸附性能3.偕胺肟基聚乙烯无纺布的制备及其铀吸附性能4.偕胺肟基改性丝瓜络的制备及其铀吸附性能5.偕胺肟基高分子材料的可控合成及对铀的吸附性能研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

偕胺肟基对铀的吸附方程式

偕胺肟基对铀的吸附方程式

偕胺肟基对铀的吸附方程式英文回答:The adsorption of uranyl ions onto oxime functionalized adsorbents has been widely investigated due to the high affinity and selectivity of the oxime groups towards uranium. The adsorption process can be described by the following equation:UO22+ + 2HX → UO2X2 + 2H+。

where HX represents the oxime functional group. The adsorption process involves the coordination of the uranyl ion with the oxime group, forming a stable complex. The stability of the complex is influenced by various factors, including the pH of the solution, the concentration of the uranyl ions, and the type of oxime functional group.The adsorption of uranyl ions onto oxime functionalized adsorbents has been shown to be highly efficient, withadsorption capacities ranging from 100 to 500 mg/g. The high adsorption capacity is attributed to the strongaffinity of the oxime groups for uranium and the formation of stable complexes. The adsorption process is also relatively fast, with equilibrium being reached within a few hours.The adsorption of uranyl ions onto oxime functionalized adsorbents has been applied in various applications, including the removal of uranium from nuclear waste, the recovery of uranium from uranium ores, and the detection of uranium in environmental samples. The high efficiency and selectivity of the oxime functionalized adsorbents make them a promising candidate for the removal and recovery of uranium from various sources.中文回答:铀离子在肟基官能团吸附剂上的吸附方程式。

偕胺肟综述

偕胺肟综述

偕胺肟吸附分离材料研究进展摘要:近年来对重金属的回收技术的研究逐步兴起,偕胺肟基对重金属离子尤其是对铀具有良好的选择性与吸附性。

综述了偕胺肟化合物的合成、吸附机理以及应用的研究进展并提出偕胺肟材料未来的发展前景。

关键词:偕胺肟基;合成;吸附分离;重金属离子1.前言最早的偕胺肟化合物是在1884年被合成出来的,偕胺肟化合物以其对金属离子优秀的螯合性能使其在重金属的回收领域得到了良好的应用,目前已有很多文献报道偕胺肟化合物在这方面的应用,尤其是在海水中提取铀的应用更为广泛。

它是通过偕胺肟官能团中的氮与氧在酸性条件下与铀酰离子配位形成络合物,从而使铀提取分离出来,后面将对其机理进行介绍。

偕胺肟基作为一个官能团,通过不同的化学方法,可以接入到不同的基质中得到理想的吸附分离材料。

按照基质的不同,大致可以分为两种:单体和聚合物。

聚合物包含:螯合树脂、纤维、无纺布、织物等[1]。

其中偕胺肟基螯合树脂因其优异的吸附性能,成为了海水中提取铀的最佳材料,目前国际上与国内对它的研究也最为活跃。

偕胺肟类化合物的制备方法主要分为两个步骤:第一步为氰基中间体的制备,第二步是将氰基中间体与盐酸羟胺反应制备偕胺肟化合物。

不同的偕胺肟化合物,使用的化学制备方法也各不相同,如制备过程中使用的催化剂、实验条件、合成路线、制备工艺等,具体的合成方法在后面会详细介绍。

产品的运用是我们的首要目的,一个物质被合成出来为的就是应用到实际中去,否则就失去了研究的意义。

近年来,学者门不断开拓创新,偕胺肟化合物在多个领域得到了运用。

最主要的就是用作吸附剂,另外就是浮选剂、催化剂、以及在半导体方面的应用。

本文旨在介绍不同偕胺肟化合物的合成方法和机理,探讨合成方法的优缺点。

还有这类材料的选择吸附性能的研究进展,主要是在放射领域方面的应用,如海水中提取铀,其吸附分离机理事是怎么样的,什么样的反应条件,选择性如何等。

另外把偕胺肟材料在各个领域的应用做一些简单的介绍。

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偕胺肟基对铀的吸附机理可以描述为:偕胺肟基与铀离子之间的离子交换和络合作用。

具体来说:
1. 离子交换:偕胺肟基可以与铀离子发生交换,即铀离子从溶液中转移到偕胺肟基表面。

这一过程通常需要一定的能量,但溶液中的离子强度和温度等因素可能会影响这个过程的速度和程度。

2. 络合作用:偕胺肟基可以与铀离子形成络合离子,即通过多个原子间的相互作用形成一个稳定的复合物。

这种络合作用增强了偕胺肟基与铀离子的结合力,从而提高了吸附效率。

此外,溶液的pH值、盐度、温度等因素也可能影响偕胺肟基对铀的吸附效果。

例如,pH 值会影响溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度,从而影响偕胺肟基的化学性质和络合能力。

盐度则会影响离子间的相互作用,从而影响离子交换和络合过程。

温度则会影响分子和离子的运动,从而影响吸附速率和吸附容量。

总的来说,偕胺肟基对铀的吸附机理涉及到离子交换、络合作用以及溶液环境因素的影响。

这些因素相互作用,共同决定了偕胺肟基对铀的吸附效果。

以上所述仅是基本机理,实际上的吸附过程还会受到偕胺肟基的化学结构、制备条件、溶液中其他离子浓度等诸多因素的影响,需要具体情况具体分析。

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