羟基磷灰石改性膨润土对铀的吸附效果及其机制

来源：复合材料学报杂志2023年第12期北京时间：

作者：张益硕, 周仲魁, 李龙祥, 郭亚丹, 孙占学,

摘要：伴随我国核能的开发与高效利用，铀已成为我国地表水、地下水和土壤的常见污染物之一，从含铀废水中去除U(VI)已成为亟需解决的环境问题。本工作以膨润土(BTN)、磷酸氢二钠、硝酸钙为原料，采用简单易行的一步水热法成功制备出羟基磷灰石(HAP)改性膨润土复合材料(HAP/BTN)。考察了HAP/BTN对水溶液中铀的吸附性能，利用单因素试验和正交试验探讨了pH、转速、温度、投加量、时间对吸附性能的影响。试验结果表明，在pH=6.0、转速=100 r·min⁻¹、室温(298.15 K)、HAP/BTN投加量1 g·L⁻¹、吸附时间<i>t</i>=30 min时，该吸附材料对10 mg·L⁻¹含铀废水的去除率可达98%，最大吸附量为186.45 mg·g⁻¹。吸附过程更符合Langmuir模型和准二级动力学，热力学参数表明HAP/BTN对铀的吸附是自发吸热的过程，结合XPS及XRD的结果证实了HAP/BTN吸附铀主要归因于络合反应、化学吸附、静电吸附和离子交换作用。

关键词：膨润土, 羟基磷灰石, 铀废水, 吸附, U(VI),