研究报告
王芳,张辉,戴仲然,胡南,丁德馨,李广悦.磁性核壳CoFe2O4@SiO2@PIL-AO复合材料的制备及其吸附U (VI)性能研究[J].环境科学学报,2018,38(9):3605-3613
磁性核壳CoFe2O4@SiO2@PIL-AO复合材料的制备及其吸附U (VI)性能研究
- Preparation of magnetic yolk/shell CoFe2O4@SiO2@PIL-AO composite material and its adsorption behavior for U(VI)
- 基金项目：国家自然科学基金重点项目（No.U1401231）；湖南省教育厅科学研究项目（No.16C1386）；南华大学研究生科研创新项目（No.2017XCX08）
- 作者
- 单位
- 王芳
- 1. 南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室, 衡阳 421001;2. 南华大学极贫铀资源绿色开发技术湖南省重点实验室, 衡阳 421001
- 张辉
- 1. 南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室, 衡阳 421001;2. 南华大学极贫铀资源绿色开发技术湖南省重点实验室, 衡阳 421001
- 戴仲然
- 1. 南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室, 衡阳 421001;2. 南华大学极贫铀资源绿色开发技术湖南省重点实验室, 衡阳 421001
- 胡南
- 1. 南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室, 衡阳 421001;2. 南华大学极贫铀资源绿色开发技术湖南省重点实验室, 衡阳 421001
- 丁德馨
- 1. 南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室, 衡阳 421001;2. 南华大学极贫铀资源绿色开发技术湖南省重点实验室, 衡阳 421001
- 李广悦
- 1. 南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室, 衡阳 421001;2. 南华大学极贫铀资源绿色开发技术湖南省重点实验室, 衡阳 421001
- 摘要：通过化学合成法制备了磁性核壳CoFe2O4@SiO2@PIL-AO复合材料，采用傅立叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）对其进行了表征，研究了溶液pH、吸附时间、U （VI）初始浓度和温度等参数对U （VI）吸附性能的影响.实验结果表明：在c0=0.2 mg·L-1、pH=6.00±0.05、T=298.15 K、m=0.02 g和t=8 h的条件下，CoFe2O4@SiO2@PIL-AO对U （VI）的吸附作用最强，吸附率达到了97.54%；CoFe2O4@SiO2@PIL-AO吸附U （VI）是一个自发进行的吸热反应，U （VI）吸附动力学符合准二级动力学模型，吸附等温线符合Freundlich模型；CoFe2O4@SiO2@PIL-AO复合材料具有良好的可循环使用性，循环使用5次后它对U （VI）的吸附容量没有明显下降，可重复使用.
- Abstract：The magnetic yolk/shell CoFe2O4@SiO2@PIL-AO composite material was prepared by chemical synthesis and was characterized with FTIR, SEM and XPS. The adsorption of U(VI) on CoFe2O4@SiO2@PIL-AO as a function of solution pH, adsorption time, initial U(VI) concentration and temperature was investigated. The experimental results show that the CoFe2O4@SiO2@PIL-AO has strong adsorption capacity for U(VI), with the adsorption rate reaching the highest value of 97.54%, when c0=0.2 mg·L-1, pH=6.00±0.05, T=298.15 K, m=0.02 g and t=8 h. The adsorption process of U(VI) on CoFe2O4@SiO2@PIL-AO was spontaneous and endothermic. The adsorption kinetics follows the pseudo-second-order model, and the adsorption equilibrium data fitted the Freundlich model well. The prepared CoFe2O4@SiO2@PIL-AO has good recyclability and its adsorption capacity for U(VI) has no significant decrease after five cycles of adsorption and desorption.
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