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新型偕胺肟基修饰杯[8]芳烃材料的制备及其吸附性能研究

2021-07-07孟德芹毛宽振李春艳于莉莉

化学工程师 2021年6期

明 强,孟德芹,毛宽振,李春艳,于莉莉

(1.青岛地质工程勘察院(青岛地质勘查开发局),山东 青岛 266100;2.青岛地矿岩土工程有限公司,山东 青岛 266100)

为了缓解全球能源危机,铀资源作为一种核能已被广泛开发。在自然界中主要以两种形式存在:(1)沉积在陆地的铀矿中,(2)以铀酰离子的形式溶解在海水中。从可持续发展的角度考虑,提取核工业及铀矿开采冶炼过程产生的废水中的核素铀,不仅可以降低在开采和处理过程中的铀损失,也可达到保护生态环境的目的。吸附法因操作简单,成本低,是一种较理想的从海水或核废水提取铀研究方法。因此,寻求吸附快速和高容量的吸附剂则是本研究要解决的关键科学问题[1]。目前,吸附剂主要的材料有无机纳米材料[2],生物质复合材料[3],金属有机骨架结构材料(MOFs)[4]、插层结构氢氧化物[5]、改性聚合物[6]等。

近年来,杯芳烃作为一类大环化合物,由于其合成简单,易修饰,低毒性和对金属离子独特的的识别性能,引起了主客体化学研究者的广泛关注。针对不同的金属离子萃取目标,通过改变腔体大小和上下缘功能化修饰,一系列具有不同分子结构参数的杯芳烃衍生物被设计合成。偕胺肟基官能团,由于其对铀酰离子独特的吸附性能而广泛应用于修饰无机或有机高分子聚合物等基体材料[7]。偕胺肟由一组亲核的氨基和羟基组成,其中的氨基氮和肟基氧的孤对电子可以进入UO2+2的空轨道,形成稳定的五元环螯合物,对铀酰离子具有潜在的吸附能力[8]。……

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