硫掺杂ZnFe2O4/蒙脱石复合材料的铀酰吸附研究*
2021-03-24宋绵新霍婷婷刘孟清李海龙林艳辉罗伟格
化工矿物与加工 2021年3期
李 宇,边 亮,宋绵新,霍婷婷,刘孟清,李海龙,林艳辉,罗伟格
(1.西南科技大学 环境与资源学院,四川 绵阳 621010;2.西南科技大学 材料科学与工程学院,四川 绵阳 621010)
0 引言
铀是一种具有放射性和化学毒性的核素[1],通常在土壤、岩石和水中的浓度很低。然而,由于人类活动,如铀矿的开采和加工等会产生大量含铀废水,使环境水体中的铀浓度升高[2]。过量的铀对地下水和地表水均是一种风险,对人类健康构成巨大威胁。根据世界卫生组织设定的指导值,饮用水中允许的铀质量浓度为2~30 μg/L,超过可致肾损伤和肝脏损伤[3]。因此,含铀废水的治理对于环境安全意义重大。
铀在酸性氧化环境中通常以铀酰离子(UO22+)形式存在[4],因此针对含铀废水的处理实际上是对废水中UO22+的处理。各种技术如化学沉淀、电沉积、溶剂提取、混凝、电化学处理和吸附等,已被用于环境水体中UO22+的去除[5]。在这些技术中,吸附被认为是一种直接且对环境友好的技术,它具有成本低、用途广和操作简单的优点[6]。在众多吸附剂中,蒙脱石因其价格低廉、储量丰富而被广泛应用于各种工业废水处理中[7-8];然而,将吸附饱和后的蒙脱石从水溶液中分离通常比较繁杂和耗时。基于磁性纳米颗粒的复合吸附剂可从水溶液中通过外加磁场而简单分离,且这种分离不仅可以提高废水处理效率,还能降低成本[9]。磁铁矿(Fe3O4)与蒙脱石复合可实现磁分离,这已在众多研究中得到了证明[10-11]。XIAO等[12]研究了UO22+在Fe3O4/MMT复合材料表面的吸附,但其UO22+吸附量相对较小(28.80 mg/g);……
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