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近些年来,随着我国工业现代化的逐步实现,人民生活水平不断提高,现有能源供应将不能满足日益增长的能源需求,核能作为未来能源的主要供应方式之一受到普遍关注。但是,核能源的供应也存在着很多急需解决的问题,其中铀资源短缺和环境问题是制约核能发展的两大瓶颈。寻找和发展低成本、高效率、无二次污染的铀分离与富集技术是解决这些问题的有效途径之一。 本课题采用了造价低廉的羧甲基纤维素和小分子聚合单体为原材料,合成了两种磁性功能化聚合物,分别为磁性氨肟基功能化纤维素(PAO/CMC/Fe3O4)和磁性羧基功能化纤维素(CMC-COOH/Fe3O4),采用IR,TGA,VSM,XRD,SEM等方法对合成的材料进行表征,结果表明两种材料粒径均匀,具有良好的磁性,热稳定性。采用批示法研究了这两种材料对U(VI)的吸附行为,考察了pH、吸附时间、温度、吸附剂用量等因素对吸附效果的影响。实验结果表明,在选定的条件下,两种材料对U(VI)的吸附容量大,PAO/CMC/Fe3O4和CMC-COOH/Fe3O4对U(VI)的最大吸附容量分别119.21mg/g和122.48 mg/g;吸附速度快,均在1h内达到吸附平衡;循环试验表明,经过硝酸脱附后材料可循环利用多次;经离子干扰试验和选择性试验,材料对铀的吸附具有良好的选择性。经对U(VI)的吸附行为进行动力学和热力学研究,两种材料均符合伪二级动力学吸附模型,吸附过程为自发的吸热的化学过程。 本课题合成的两种材料成本低、易分离、合成条件温和,对铀酰离子具有较大的吸附容量和良好的选择性,经过硝酸脱附后可循环利用多次。从经济和环保的角度考虑,是非常优异的磁性复合材料。