改性羧甲基纤维素对铀吸附机理的试验研究

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． １） ｉｄ ａｎ ａ ｔｅａｓｒｔ ｎ Ｗ ｉｙ ｏ ｅｓｒ ｅｏ ｅｒｓ ． ９ ８， ｉ ｔ ｇ ｔ ｔ ｈ ｄｏｐｉ ａ ｍａ ｌ ｎ ｔ ｕｆ ｆｔ ｅｉ ６ ｎ ｃｉ ｈ ｏ ｓ ｎ ｈ ｃ ａ ｈ ｎ
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Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ｍｏ ｉｅ ｒｏ ｙ ｔｙ ｌ ｌｓ Ｃ ｄｆ ｄｃ ｂ ｘ ｍｅ ｌｅｌ ｏｅ（ ＭＣ ：ａｓｒｔ ｎｍｅｈ ｉ ｉ ａ ｈ ｃ ｕ ） ｄｏ ｉ ｃａ ｓ ｐ ｏ ｎ ｍ：ｕａ ｉｍ ｒ ｕ ｎ
当前 ， 括 我 国在 内世 界 上有 １ 个 国家 从事 应用 困难 ； 附法 是一种 有 效 的方法， 去 除率 高， 包 ８ 吸 铀 铀矿 冶 生产 ． 计 我 国核 电对 天 然铀 的需求 量 与 混凝 沉淀 结合 ， 用效 果更 佳， 一种 极具 发展 据估 使 是 到 ２ ２ 年 将达 到 ３ ～ ５０ｌ． 在生 产环 节及 前 景 的处理方 法 Ｌ． ００ ０ ６４ｔ］ １ ８ １铀 ｊ Ｊ 应 用 中将 生产 大 量 的含铀 废 水， 直接 排 放会 造 若 羧 甲基 纤 维 素 常被 应 用 于 重 金 属废 水 的 处 成水 和土 壤 污染， 对环 境和 人类 造成 严重 危 害， 理， 将 但直接用来处理含铀废水， 往往不能达到满意 因此 ， 对含铀 废 水 的处理 刻不 容缓 ． 铀废 水 通常 的效果 ． 究 发现 ，ＭＣ 在 与 丙烯 酸（ Ａ） 枝聚 含 研 Ｃ Ａ 接 可采 用混 凝过 滤 、 蒸发 浓缩 、 离子 交换 、 膜分 离 、 合 后， 含有 大量 羧基 、羟 甲基 等基 团的胶 体， 形成 生物 法 、 附等方 法 处理 【． 凝过 滤法 工艺 简单 ，这 些 基 团 能够 增加 废 水 处 理 中 的 负 电荷 数 量和 吸 ２混 １ 成 本 低 ， 出水铀 浓 度 较 高 ， 作进 一 步 处 理 ； 但 需 蒸 阳离子交换量： 同时胶体三维网状结构对离子具
大学城市建设学院， 湖南 衡 阳 ４ １ ０） ２０ １
摘要 ：对 羧 甲基 纤 维素（ ＭＣ进行 改 性， 其用 于 吸附废 水 中的铀 ． 结果 表 明： 度为 ７ ￣～ ０Ｃ、单 体质 量浓 度为 ３￣ ３％、羧 Ｃ ） 并将 研究 在温 ０Ｃ ８ ＂ ０ ５ 甲基 纤维 素： 烯酸（ 量 比） １ ：５ 反应 时间 为 ３５４ 丙 质 为 ０２ 、 ． ． ｈ条 件下，ＭＣ 改性效 果最 好； 改性 Ｃ ￣ Ｃ 在 ＭＣ 质量 浓度 为 Ｏ１ｇ ， 为 ２ ￣ ｐ ．０／ 温度 Ｌ ５Ｃ， Ｈ 值 为 ５ ， 时 间 ６ｒｉ ． 反应 ０ ０ ｎ的条件 下， 水 中铀去 除 率达 到 了 ９． 改 性 Ｃ ａ 对废 ７１ ％； ＭＣ对溶 液 中 ｕ Ⅵ ） （ 的吸 附过程 符合 Ｆ ｎ ｌ ｈ方程， 吸 附动 ｍｕｄｉ ｃ 其 力学 数 据符 合 准 一 级 方程 （ ０ ６ ８， 明 改性 Ｃ ＝ ． １ ） ９ 表 ＭＣ 的吸 附 主 要是 表 面 吸 附； 力 学研 究表 明， 性 Ｃ 热 改 ＭＣ 对 铀 的吸 附吉 布 斯 自由能
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பைடு நூலகம்中国环境科学
２ １，１９：１６ － ４ １ ０ ３（） ４ ６ １７ １
Ｃ ｉａ ｎ ｉ ｎ ｎａ Ｓ ｉ ｃ ｈｎ Ｅ ｖｒ ｍｅ ｔｌ ｃｅ ｅ ｏ ｎ
改性羧 甲基纤维 素对铀吸 附机 理的试验研 究
周书 葵 ， ， 曾光 明 刘迎 九 杨 金辉 蒋 海燕 （湖南大学环境科学与工程学院， ， ， ， １ ． 湖南 长沙 ４０８； ． １０２ ２ 南华
ｈ ｒ ｄ ｎｍｉ ｐｒｍｅ ｓ ｆ ｅａｖ ａ ｅｏ △ ｄｐ ｓ ｅｖ ｌ ｆ Ｔ ｅｍｏｙ ａ ｃ ａａ ｔｒ ｏ ｎ ｇｔ ｅｖ ｕ ｆ Ｇ０ ｎ ｏｉｖ ａ ｅｏ ｓ ｅ ｉ ｌ ａ ｉ ｔ ｕ
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１材 料 与方法 １１ 试 验材 料 ．
称 取 利用 上 述 方法 所 得 到 的接枝 共 聚物 ， 加
１１１ 废 水 来源 及 试 剂 ．．
入一定量（ 质量 为接枝共聚物的 ０ ￣ ． 的纤 ． ０ ％） ３ ５ 维 素 酶 （ 磷 酸 缓 冲 溶 液 调节 ｐ 值 为 ４５， 用 Ｈ ． 在 ） ３ ℃环 境下 酶解 ４ ． 后 放入温 度 为 ６ ℃、 度 ５ ｈ然 ０ 浓 为 ０１ ｌ ． ／ ｍｏ Ｌ的 Ｎａ ＯＨ水 溶液 中洗 涤三 遍， 超 再用 废 水 为 自行 模 拟含 铀
Ｓ ｕｋ ｉ Ｚ ＮＧ Ｇ ａ ｇｍｉ ＬＵ Ｖｎ －ｕ， Ａ ｉ．ｕ２ Ｉ ｈ －ｕ ， Ｅ ｕｎ ． ｎ ， Ｉ ｉｇ ｉ２Ｙ ＮＧ Ｊ ｈ ｉＪ ， ｇ ｊ ｎ ，ＡＮＧ Ｈａ ｙ ｎ （．ｏｌｇ ｆ ｎ ｉ ｎ ｎａ ｃｅｃ ｉ ａ２ １ ｌ ｅｏ ｖｒ ｍｅ ｔｌ ｉ ｅ ． Ｃ ｅ Ｅ ｏ Ｓ ｎ
量浓 度 为 ３ ７ ／ ，Ｈ 为 ２７ ． ． ｍｇＬｐ ２ ．３ 试 验用 水 为超 纯水 ， 验药 剂 有： 甲基 纤维 的重 量增 加率 即 为接枝 率 【 试 羧 ７ ｊ ．
素 Ｃ （ 售） 烯 酸（ Ａ）３ ４ ＭＣ 市 ， 丙 Ａ Ｃ ｎ ０２（ 学纯 ） 化 ， 过 硫 酸 铵 （Ｈ４ ｓｏ８分 析 纯） Ｎ 亚 甲基双 丙烯 Ｎ ）２ （ ２ ’ Ｎ， 酰胺 （ ＭＢＡ （ 析纯 ） Ｍ） 分 ， 化 钠 Ｎａ 分 析纯 ） 氢氧 ＯＨ（ ， 物 资 中心 ． 铀 的测 定 采 用 Ｇ ７ ８８ Ｌ水 中微 量铀 分 Ｂ６６ —６５ Ｊ 析 方法 ．
发浓缩法方法简单 、 有效， 去除率高， 但成本较高； 收 稿 Ｅ期 ：２ １一 ２ １ ｔ ０ １ｏ— ８ 离 子交 换法 效果好 ， 铀 的浓度 低， 处理 费用 基 金项 目： 自然 科 学基金 资助 项 ￣（０ ００ ８ １７ １７； 南 省 出水 但 国家 ５ ６８ ２ ， １４ ｌ） ５ 湖 高， 易带来二次污染； 膜分离法去除率高， 但处理 科 技厅项 ￣（６ｒ ０２２ １Ｆ４ ２） ０ｙ １０ ，００ Ｊ１ １ ｚｏｓｕ ｕ＠ｕｅ ｄ ． ｅ ｃ 费 用 高， 工业 应 用 困难 ； 物 法 去 除 率 高， 工 业 ‘ 责任作 者，副教 授，ｈ ｕｈ ｋ ｉ ｓ． ｕ ａ 生 但
干 燥 器 中冷 却 到室 温， 确 称重 ， 算接 枝前 后 并准 计 接枝 率Ｇ根据 以下 公式 计算 ：
Ｇ ： 二 ×１ ０ ０ ％ ｆ１ １
一
废 水 （ 拟 中 国南 部 某 铀 矿 酸 法地 浸 废 水 ） 质 纯 水洗 至 中性 ， 挂 于 １０ 的烘 箱 中 ２ ３ ， 模 ， 铀 悬 ０℃ ～ ｈ再在
（ Ｇ ｏ而 焓变（ △ 【 ， ＞ ， 附过程 是 自发 的吸热 反应 、以物 理吸 附为 主 的过 程 ． ｏ吸
关键 词： 改性 ｃ ； 吸附机 理 ；铀 ＭＣ 中图分 类 号：Ｘ７３５ ０． 文 献标 识码 ：Ａ 文章编 号 ：１０ —９ ３２ １）９ １６ －６ ００ ６２ ｆＯ １ —４ ６ ０ ０
９期
周书葵等 ：改性羧 甲基纤维素对铀 吸附机理的试验研究
有 保 蓄 作用 ［， 具有 很 大 的 内外表 面 积 ， 些 性 物 转 移 到托 盘 中 ． 馏 水 反 复 冲 洗 上 述 产 物 ， ４且 ］ 这 蒸 然 质决定了Ｃ ＭＣ具有 较 高 的离子 交换 容量 和很 强 后 在 ｌ０ 的烘 箱 中烘 干 ， ４℃ 即得 羧 甲基 纤 维 素一
的吸 附 能力．
丙烯 酸接 枝 共聚 物 ， 为改 性 Ｃ ． 得 到 的 即 ＭＣ将所
本研 究 以 Ｃ ＭＣ 为研 究对 象， 先通 过 实验 改 性 Ｃ 首 ＭＣ进 行 酶解 和 碱洗 ， 算接 枝 率 ． 枝 率 计 接 接 方法 对 Ｃ ＭＣ 改性 条件 进 行 了研 究 ， 此基 础 上， 是 评 价 接 枝 反 应 的一 个 重 要 指 标 ， 枝 率越 高 ， 在 主要 从 吸 附热力 学 、 应动 力 学等方 面 分析 了 改 则 接 枝 上 去 的 丙 烯 酸 的 量 就 越 多 ， 明 改 性 效 反 表 性Ｃ ＭＣ对铀 的吸 附规 律与 机 理， 改性 Ｃ 为 ＭＣ在 果 越 好 ． 含铀 废 水处 理 中 的应 用提 供基 础 理论 支撑 ．
Ｈｅｇ ａｇ ４ １０ ， ｈ ａ． ｈｎ ｎｉ ｎ ｅ ｔｌ ｃ ｎ ｅ ２ １，１９： １６ ￣ ４ １ ｎ ｙｎ ，２ ０ １ Ｃ ｉ ）Ｃ ｉａＥ ｖ ｏ ｍ ｎａ Ｓ ｉ ｃ， ０ １ （） ４ ６ １７ ｎ ｒ ｅ ３ Ａｂｔａ ｔ ｈ ｃ ｌ ｉ Ａ ） ｄｆ ｄｃｒｏｙ ｔ ｌ ｄｌ ｏ （ ＭＣ ｓ ａ ｒ ａｅ ｎ ａ ｘ ｌ ｅ ｄｏｂ ｓｒｃ：Ｔ ｅａｒ ｉ ａ ｄ Ａ － ｉｅ ａ ｘ ｍｅ ｙ ｕ ｓ Ｃ ）ｍ ｉ ｗ ｓｐｅ ｒｄａｄｗ ｓｅｐｏ ｄｔ ａｓｒ ｙ ｃｃ （ ｍｏ ｉ ｂ ｈ ｃ ｌｅ ｎ ｐ ｒ ｏ ｕａ ｉ Ｖ）ｉ ｓｆ ｍ ｑ ｅｕ ｏ ｔ ｎｉ ａｂｔ ｓ ｍ． ｅｅｐｒ ｎ ｌｅｕ ｓ ｈ ｗ ｄｔａ ｏ ｅｃｎ ｉ ｎｏ ｒ ｃｉ ｒｎｕ １ ｏ ｏ ａｕ ｏｓｓｌ ｉ ａ ｈｓ ｔ Ｔ ｘ ｅｍｅｔ ｓｌ ｏ ｅ ｔ ｎｔ ｄ ｉ ｆ ｅ ｔ ｎ ｍ（ ｎｒ ｕｏ ｎ ｃ ｙｅ ｈ ｉ ａ ｒ ｔｓ ｈ ｈ ｏ ｔ ｏ ａ ｏ ｔｍ ｅａｕ ０ ８ ℃， ＭＣ ３ ％ ５ （ ／ ）Ｃ Ａ （ ｗ ｏ ：５ａｄｒａｔｎｔ ． － ，ｈ ｄｆａ ｏ ｅｔ ｅ ｐｒｔｒ ７ ￣ ０ Ｃ ０ ｅ ％ ｗ ｗ ， ＭＣｔ Ａ ｗ／） ｆ１ ２ ｎ ｃｏ ｍｅ３ － ｈ ｔｅｍｏｉｃｔ ｎｅ ｃ ｏ ０． ｅ ｉ ｉ ５４ ｉ ｉ ｆ
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