编号：CYYJ03546
篇名：酰胺基两性分子对二硫化钨吸附铀容量的影响机制
作者：赵家印 柳玉辉 王子鸣 唐梦 卢雅宁 张爽 王英财 刘云海 邓圣
关键词： 铀酰离子(UO22+) 两性分子 铀酰活性位点 WS2纳米片 络合机理
机构： 核资源与环境国家重点实验室 东华理工大学核科学与工程学院 国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室
摘要： 含铀废水中铀的回收主要是基于材料与[UO2(H2O)5]2+中UO2(2+)之间的络合,但H2O的电偶极矩对络合有显著弱化作用。采用酰胺基两性分子N,N-二甲基-9-癸烯酰胺(NADA)氢键作用与[UO2(H2O)5]2+形成UO2[(H2O)xC12H23NO]n*(x<5,UO2-Coordination Compound,简称UO2-CC),选取惰性物质WS2为吸附材料,通过静态吸附试验(不同pH、接触时间、浓度和温度)分别研究其对UO22+和UO2-CC的吸附量。动力学拟合结果表明,二者的吸附反应是化学吸附过程,UO2+经NADA重构后,吸附时间从240 min缩短至180 min,准二级动力学吸附常数提高1.35倍。等温吸附研究结果表明,WS2与UO2-CC络合过程符合Langmuir吸附等温模型,且NADA的加入使吸附由自发吸热过程转变为自发放热过程,吸附反应过程有序度增加。NADA原位重构[UO2(H2O)5]2+后,WS2对UO22+的平衡吸附量由45.03 mg/g(WS2/UO22+体系)提高到122.14 mg/g(WS2/UO2-CC体系)。采用光谱分析(X射线光电子能谱法)从分子水平深入研究NADA原位重构[UO2(H2O)5]2+后在WS2上的吸附机制,揭示静电、氢键和U—S共价键等作用力对吸附的贡献,特别是NADA的氢键作用。
