磺酸化多壁碳纳米管对溶液中铀的吸附性能研究

崔丹妮杨倩苏晓龙邱燕芳

(东华理工大学，江西 南昌 330013)

摘要：本文采用发烟硫酸气固转换磺酸法对多壁碳纳米管进行磺酸化，并用红外对磺酸化结果进行表征，考察了pH、接触时间、铀初始浓度、温度对磺酸化多壁碳纳米管对溶液中铀的吸附的影响。结果表明，磺酸化多壁碳纳米管对铀的吸附受pH值影响很大，最佳pH为6，吸附在40min达平衡，磺酸化后多壁碳纳米管对铀的吸附量增大了4倍；磺酸化多壁碳纳米管对铀的吸附行为符合Langmuir等温吸附，其单层饱和吸附量为249.38mg/g，动力学数据拟合符合拟二级动力学模型，说明吸附是由化学作用力控制的；热力学参数表明，多壁碳纳米管对铀的吸附是自发的、吸热的反应。

关键词：多壁碳纳米管磺酸化铀吸附

近年来，随着核技术的发展，在铀矿开采、铀生产加工及应用过程中产生了大量的含铀废水，这些含铀废水会对水体、土壤甚至是人类的健康造成严重的危害。目前，处理溶液中铀的方法主要有溶剂萃取法[1]、离子交换法[2]和吸附法[3]等。吸附法因其去除率高、操作简便受到人们的广泛关注。传统的吸附剂存在吸附容量差、吸附速度缓慢等缺陷，如何克服这些缺点，寻找新型、高效的铀吸附材料具有重要的现实意义。

自1991年Lijima[4]发现了碳纳米管以来，碳纳米管受到了各界的广泛关注。碳纳米管具有高度多孔、中空结构、比表面积大等特点，因此，它被认为是一种有效的吸附有机污染物、重金属和放射性核素的吸附剂。……