不同溶液体系对铀吸附性能的影响机制研究及新型模拟海水评价系统构建

《Journal of Environmental Chemical Engineering》：Insights into the Impact of Different Solution Systems on Uranium Adsorption Performance

本文系统研究三种典型螯合基团吸附剂（PE-COOH、PE-AO、PE-AO-H3PO4）在不同溶液体系中的铀吸附行为差异，揭示海水高浓度盐离子（NaHCO3、NaCl、CaCl2、MgCl2）对吸附性能的显著影响，提出含多离子新型模拟海水体系（U-NaHCO3-NaCl-CaCl2-MgCl2），为海水提铀吸附剂精准筛选提供科学评价标准。

　　

材料

聚丙烯腈纤维购自宁波中鑫腈纶有限公司（中国）。乙二胺（EDA）、盐酸羟胺（NH₂OH·HCl）、植酸等试剂购自阿拉丁化学试剂公司（中国）。

吸附剂制备

通过简单接枝工艺在聚丙烯腈（PAN）纤维上合成了三种典型螯合基团吸附剂（PE-COOH、PE-AO和PE-AO-H₃PO₄），制备流程如图1所示。首先将0.2 g EDA、2.0 g PAN纤维和80 mL溶剂混合...

表征

为验证三种吸附剂成功合成，对各阶段材料进行表征。图2a显示，PAN-EDA样品在1639 cm^-1和1556 cm^-1处出现-C(O)NH-特征峰，且C≡N峰减弱，表明EDA已接枝到纤维上。PE-COOH和PE-AO样品中C≡N峰完全消失，分别出现-COO-（1720 cm^-1）和N-O特征峰...

结论

本研究制备了三种不同螯合基团吸附剂，系统评估了其在不同筛选体系（水溶液、模拟海水）与天然海水中铀吸附行为的关联性，并深入探究海水盐类型与浓度对吸附性能的影响机制，为构建更精准的海水提铀吸附剂筛选体系提供理论依据。