铀吸附研究现状

mxene铀吸附最佳phMXene是一种新型的二维材料，由层状的过渡金属碳化物或氮化物构成。

近年来，研究人员发现MXene材料具有优异的吸附性能，尤其在铀吸附方面表现出色。

本文将重点探讨MXene铀吸附的最佳pH 条件。

铀是一种具有放射性的重金属元素，存在于自然界中。

由于其放射性的特性，铀对人体和环境具有潜在的危害。

因此，铀的去除和回收成为了环境保护和核能工业中的重要问题。

近年来，吸附材料被广泛应用于铀的去除和回收过程中，而MXene作为一种新兴的吸附材料，引起了研究人员的广泛关注。

pH值是影响吸附过程的重要因素之一。

pH值的变化可以影响吸附剂和吸附物之间的化学反应，从而影响吸附效果。

研究人员通过实验发现，MXene对铀的吸附性能在不同pH值下表现出不同的特性。

当pH值较低时，MXene对铀的吸附性能较差。

这是因为在酸性条件下，MXene表面带正电荷，而铀离子带负电荷，二者之间存在排斥作用，导致吸附效果不佳。

当pH值处于中性范围时，MXene对铀的吸附性能最佳。

在中性条件下，MXene表面带有较少的电荷，这有利于铀离子与MXene表面形成较强的吸附作用。

研究人员通过实验发现，当pH值为7左右时，MXene对铀的吸附能力最强，吸附量最大。

当pH值较高时，MXene对铀的吸附性能再次下降。

在碱性条件下，MXene表面带负电荷，而铀离子带正电荷，同样会导致二者之间的排斥作用，从而降低吸附效果。

总结来说，MXene对铀的吸附性能在中性条件下表现出最佳效果。

这是因为在中性pH值范围内，MXene表面电荷的变化最小，有利于与铀离子形成较强的吸附作用。

因此，在实际应用中，控制吸附系统的pH值在中性范围内，可以最大限度地提高MXene对铀的吸附效果。

除了pH值，还有其他因素也会影响MXene对铀的吸附性能，例如MXene的结构、孔径大小、温度等。

因此，在实际应用中，需要综合考虑这些因素，以确定最佳的吸附条件。

MXene作为一种新型的吸附材料，在铀吸附方面具有潜在的应用价值。

铀(VI)的研究铀(VI)在液膜中的萃取行为不仅取决于所用的载体种类，同时还受到载体浓度，膜内相溶液浓度，溶剂，表面活性剂用量，膜增强剂用量，油内比，乳水比，溶液pH值等因素的影响。

本实验通过制备以DB-18-C-6为载体，Span-80为表面活性剂，CCl4为膜溶剂，液体石蜡为膜增强剂，Na2CO3溶液为内相的乳状液膜，研究了0.01g/L的铀(VI)在不同载体浓度、膜内相浓度、乳水比、油内比以及不同pH值等因素下的提取率。

结果表明，在最佳条件下，铀(VI)的提取率可达60%以上。

铀是一种天然放射性元素，它在动植物体内能衰变放出射线从而影响动植物的生长发育，若铀进入人体则会感染各种疾病，危害生命健康。

低浓度含铀废水包括后处理工厂排放的废水和含铀的矿山水，此类含铀废水的质量浓度大约在5×10-3g/L，远高出国家排放标准(5×10-5g/L)[1]。

酸性废水中的铀一般以UO22+的形式存在，低酸度条件下开始出现沉淀，此时铀比较容易扩散迁移[2]。

水体除铀主要指的是去除六价铀及其化合物。

处理低浓度含铀废水的方法多种多样，常见的有吸附法、化学沉淀法、蒸发浓缩法、萃取法、离子交换法等[3]。

近几年国内外科技工作者[4，7，15-20]利用液膜分离技术，处理废水做了大量工作，取得不错成果。

文献研究用液膜分离技术提取铀(VI)做了一系列研究。

与传统分离手段相比，乳状液膜具有特别大的传质面积，能得到更高的分离效率。

加之液膜分离技术将萃取与反萃结合，因此具备了简洁、快速、高效、节能和成本低的特点。

我国液膜技术研究起步较晚，但起点高。

尤其是近年来生物化学和生物工程技术的发展，推动了液膜技术的进步，现已由最初的基础理论研究过渡到初步应用阶段，目前已广泛应用到化工、生物、医药、冶金等各个领域方面[6]。

冠醚作为一种高分子萃取剂，具有选择性配合离子的能力，有巨大的发展潜力，目前已有将高分子冠醚作为铀酰萃取剂的研究[8-14]，但是将冠醚用于液膜体系萃取铀酰离子的报道较少。

吸附法处理含铀废水研究进展综述摘要：本文简要介绍了铀的危害及其在水溶液中的存在形态,综述了吸附法处理低浓度含铀废水的最新研究进展,分析了不同吸附技术的特点,评论了它们的吸附性能和应用前景,并对进一步的研究方向提出了一些看法。

关键词：吸附含铀废水处理（一）前言随着核电的发展,核电在满足人类能源需求的同时,在运行的过程中产生大量的含铀废水,以及铀尾矿废渣,威胁着人类的健康，放射性核素可通过稻米等食物转移至人体内部,极难排出体外,这些铀元素将在人体内形成长期放射性内照射,对人体健康健康造成巨大危害，因此,含铀放射性废水的治理引起了相关学者的广泛关注。

在放射性废水尤其是含铀废水的处理方面，国内外的学者进行了许多试验研究和生产实践，几乎尝试使用了废水处理领域中所有的处理方法和技术，如化学沉淀、离子交换和蒸发浓缩等方法.但是这些传统方法在实际运行过程中存在许多不足之处，其共同缺点就产生的泥浆量较大，工艺流程冗长，后续处理烦琐，还需对二次废物行再处理，并且用于处理低含量放射性废水时，往往操作费用和原材料成本相对较高。

因此，多年来人们一直致力于研究和寻求更高效经济的含铀放射性废水的处理方法。

废水中铀的净化方法主要包括：化学沉淀、蒸发浓缩、离子交换、吸附、膜处理和生物处理等。

吸附法因具有效率高、占地省、易于操作及产生污泥少等优点受到国内外研究者的广泛关注，并取得了显著的研究成果。

（二）铀的来源与危害及其在水溶液中的存在形态（1）含铀废水的来源低浓度的含铀废水的来源很多，主要来源是铀矿采冶过程中产生的废水，还有核电站、实验室、工厂等含铀废液部分的正常排放，各种核武器试验以及核战争，异常事故等。

在铀矿开采过程中废水主要来自两个部分：在矿石开采过程中产生的矿山废水和加工过程中产生的废水。

其中后者又是铀矿加工工业外排废水的主要来源。

铀矿加工废水来源有：1）生产中的工艺废液；2）排放的沉淀母液和吸附尾液；3）工艺过程用水。

05050功滋讨科2021年第5期（52）卷文章编号：1001-9731（2021）05-05050-07偕胺肟基功能材料对铀的吸附研究进展*黄源涛12,刘晓阳3,刘立恒12,张学洪12（1.桂林理工大学环境科学与工程学院，广西桂林541004；2.桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室，广西桂林541004；3.南华大学土木工程学院，湖南衡阳421001）摘要：随着核能发电技术的发展，对铀的需求也越来越多。

核能发电的过程中会产生含铀的污染废水，如何有效去除污染废水中的金属铀是当前比较热门的研究课题。

偕胺肟基团对铀具有较强选择吸附性，可以对吸附剂进行功能化改性而形成对铀具有较强吸附能力的偕胺肟基功能材料。

采用吸附法处理含铀废水时，发现经偕胺肟基团修饰后的吸附剂，表现出对铀高效的选择吸附能力。

综述了偕胺肟基功能材料对铀的吸附性能、吸附影响因素及吸附机理，并对它们在水体中富集铀的应用前景和发展趋势进行展望，以期为后续相关研究及实际应用提供参考依据。

关键词：偕胺肟基功能材料;铀；吸附性能；吸附机理中图分类号：O647.3；X703文献标识码:A DOI：10.3969/.issn.1001-9731.2021.05.0080引言能源危机使得对核能的开发需求逐渐增加［］，在铀矿采冶过程中会产生大量含铀废水23］,这对生态环境和人类健康造成潜在威胁。

所以，不管是从环境保护还是能源安全方面，对水体中的铀进行有效的富集分离具有重要意义。

随着吸附分离技术的不断发展,吸附法已广泛应用于铀的富集分离，并且因其效率高、占地省、易于操作等优点，而受到国内外研究者的广泛关注45］。

在吸附法中，吸附剂是影响吸附效果的主要因素。

目前研究者们致力于探索高效环保的吸附剂［］。

近年来新型吸附剂层出不穷，如：金属有机骨架［］、活性炭［7］、水凝胶［］等，但这些材料在酸碱条件下的不稳定性和对铀选择性吸附的缺乏限制了它们的实际应用。

2023年铀矿行业市场分析现状铀矿行业是指开采和加工铀矿石的产业。

铀矿石是用于生产核能的重要原材料，其市场需求受到核能发电、核武器制造等因素的影响。

本文将对铀矿行业市场分析现状进行探讨。

一、市场概况铀矿行业的发展受到核能发电行业的需求推动。

随着全球能源结构调整和清洁能源发展的趋势加强，核能作为一种清洁、高效的能源形式备受关注。

根据国际能源署（IEA）的预测，到2030年，全球核能发电装机容量将增加25%以上。

这将带动对铀矿石的需求增长。

尽管核能发电面临着一些挑战，如核废料处理等问题，但核能仍然是一种不可或缺的能源形式。

许多国家都将核能作为实现能源安全和减少温室气体排放的手段之一。

其中，中国是铀矿需求增长最快的国家之一。

根据世界铀协会（WNA）的数据，到2035年，中国对铀矿的需求将占全球总需求的50%以上。

二、市场竞争铀矿行业市场竞争激烈，主要的竞争者包括澳大利亚、加拿大、哈萨克斯坦等国。

澳大利亚是全球最大的铀矿石出口国，占全球产量的三分之一以上。

加拿大是全球第二大铀矿石出口国，哈萨克斯坦紧随其后。

这些国家拥有丰富的铀矿资源和成熟的开采技术，对市场占有率有着显著优势。

此外，一些新兴市场也在迅速发展。

例如，尼日尔、纳米比亚和马达加斯加等非洲国家也拥有丰富的铀矿资源，正在加大对该产业的投资。

这些国家通常拥有低成本的开采和加工能力，具备一定的竞争优势。

三、市场前景随着核能发电行业的快速发展，铀矿行业的市场前景看好。

根据IEA的预测，未来几十年内，全球对铀矿的需求将保持增长。

尽管一些国家对核能的发展表现保持谨慎，但全球范围内的核电装机容量仍然有望继续增加。

同时，铀矿行业也面临一些挑战。

一方面，核能发电行业的发展受到政府政策、国际形势变化等因素的影响。

随着一些国家逐渐减少对核能的依赖，铀矿需求可能受到一定的冲击。

另一方面，核能行业在核安全、核废料处理等方面仍面临着一些技术和环境问题，这也可能对铀矿行业的发展产生影响。

钴（Co）对铀（U）的吸附作用主要体现在土壤、废水处理和某些新型吸附材料中，尤其是在环境修复领域。

钴离子与铀离子在环境中存在竞争吸附现象，它们都可以被土壤或水体中的颗粒物如粘土矿物、氧化物等吸附。

1. 土壤吸附：土壤对铀的吸附能力较强，其中的黏土矿物、铁锰氧化物以及有机质是吸附铀的主要介质。

钴离子同样能被土壤吸附，由于其离子半径和电荷性质与铀相似，可能与铀产生竞争吸附关系，影响铀在土壤中的迁移和分布。

2. 废水处理：在废水中，钴离子与铀离子可能存在共存的情况。

一些设计用于重金属吸附的新型吸附剂，如改性活性炭、纳米复合材料等，可能具有同时吸附钴和铀的能力。

研究发现，钴离子的存在可能会影响吸附剂对铀的吸附效率，具体表现为竞争吸附或者协同效应。

3. 物理化学吸附机制：钴和铀在特定条件下可以形成稳定的配合物，例如通过表面络合、离子交换或物理吸附等方式在固体表面上发生吸附。

这些过程取决于溶液的pH值、温度、离子强度以及吸附剂的性质等因素。

4. 生物吸附：生物吸附是指微生物利用其细胞表面或内部成分吸附金属离子的过程。

某些微生物如粘质链球菌菌株也显示出对钴和铀的吸附能力，这种情况下钴的存在可能影响微生物对铀的生物吸附效果。

综上所述，钴对铀的吸附作用既可能是直接的竞争吸附，也可能通过改变吸附环境条件间接影响铀的吸附行为。

实际应用中，需要根据具体情况选择合适的吸附材料和工艺条件以优化重金属污染物的去除效果。

埃洛石对铀、钍的吸附行为的研究本实验采用静态法研究U(Ⅵ)和Th（Ⅳ）在200目粒径埃洛石上的吸附行为，研究了浓度、温度、吸附时间、pH、离子强度对埃洛石吸附U(Ⅵ)和Th（Ⅳ）的影响。

实验结果表明U（Ⅵ）和Th（Ⅳ）在埃洛石上的吸附很快就可以达到平衡，大致在10到13个小时达到平衡。

pH对埃洛石吸附有很大影响，在NaNO3浓度为0.1mol/L，铀溶液浓度为1×10-4mol/L量级时，pH从3-6，U(Ⅵ)的吸附率很快从5%升至95%以上；同样钍溶液浓度为1×10-4mol/L级时，pH从1-4，Th（Ⅳ）的吸附率很快从5%升至90%以上；在pH=3.5下，吸附体系NaNO3浓度中对埃洛石吸附U(Ⅵ)、Th（Ⅳ）有较大影响，尤其是对Th（Ⅳ）的吸附有很大的影响，对U(Ⅵ)的吸附效果的影响要明显小于Th（Ⅳ），在吸附体系中NaNO3浓度越低的时候吸附效果越好，反之效果越差。

温度对埃洛石吸附U(Ⅵ)、Th（Ⅳ）有明显的影响，随着温度升高吸附效果也越好，说明埃洛石吸附U(Ⅵ)、Th（Ⅳ）是一个吸热反应。

对U(Ⅵ)、Th（Ⅳ）在埃洛石上的吸附进行模型处理发现U(Ⅵ)、Th（Ⅳ）在埃洛石上的吸附均符合Freundlich模型。

在不同NaNO3浓度和不同pH下进行吸附和解吸，发现U(Ⅵ)、Th（Ⅳ）几乎不能解吸下来。

关键词：U(Ⅵ)、Th（Ⅳ）；埃洛石；吸附；静态法；第一章前言1.1研究背景近年来，经济发展速度日益加快，对能源的需求量越来越大，同时各地雾霾现象频繁出现，目前正大量使用的化石燃料明显不能满足人类对能源急剧增长的需求，并且化石燃料对我们的生存环境有很大的危害，为了提供足够多的能源和保护我们的生存环境，核能是人类必然的选择。

同时十八大会议的召开对我过的核能事业来说具有非常积极的推动作用，我国的核电事业将迎来一个新的发展高峰。

但是在光明的发展前景下，同时也面临着诸多的技术和社会问题，随着核能和平利用的不断发展，放射性核废料能否妥善的处理和处置成为了核能能否继续发展的关键问题。

钛酸盐纳米片对铀离子高效吸附研究一、钛酸盐纳米片概述钛酸盐纳米片作为一种新型的纳米材料，因其独特的物理化学特性而受到广泛关注。

这些特性包括高比表面积、高孔隙率以及可调节的化学组成和结构，使其在众多领域展现出巨大的应用潜力。

尤其是在环境治理领域，钛酸盐纳米片因其对重金属离子的高效吸附能力而备受关注。

1.1 钛酸盐纳米片的物理化学特性钛酸盐纳米片通常具有层状结构，每一层由钛原子和氧原子组成，层与层之间通过范德华力相互吸引。

这种层状结构赋予了钛酸盐纳米片优异的吸附性能，尤其是在处理含有重金属离子的废水方面。

1.2 钛酸盐纳米片的制备方法钛酸盐纳米片的制备方法多样，包括溶剂热法、水热法、化学气相沉积等。

不同的制备方法会影响纳米片的形态、尺寸以及层间距，进而影响其吸附性能。

1.3 钛酸盐纳米片的应用领域钛酸盐纳米片的应用领域广泛，除了在环境治理中的应用外，还可用于催化、能源存储、传感器等多个领域。

二、铀离子的特性及其环境影响铀作为一种重要的放射性元素，在核能发电、核武器制造等领域具有重要应用。

然而，铀离子的泄漏会对环境和人类健康造成严重威胁。

2.1 铀离子的化学特性铀离子具有多种氧化态，其中最常见的是U(VI)和U(IV)。

U(VI)以铀酰离子(UO2^2+)的形式存在，具有较强的溶解性和迁移能力。

2.2 铀离子的环境影响铀离子的泄漏会导致地下水和土壤的污染，进而影响农作物的生长和饮用水的安全。

此外，铀的放射性还会对人体健康造成长期影响。

2.3 铀离子的去除方法目前，铀离子的去除方法主要包括化学沉淀、离子交换、吸附等。

其中，吸附法因其操作简单、成本低廉、效率高等优点而受到青睐。

三、钛酸盐纳米片对铀离子的吸附研究钛酸盐纳米片因其优异的吸附性能，被认为是去除铀离子的有效材料。

本部分将探讨钛酸盐纳米片对铀离子的吸附机理、影响因素以及优化策略。

3.1 吸附机理钛酸盐纳米片对铀离子的吸附主要通过物理吸附和化学吸附两种方式。

第5期2018年10月No.5 October，2018特点，用天然高分子化合物处理含铀废水，受到科研工作者的广泛关注。

Yi 等通过静态实验研究了pH 、温度和反应时间等因素对壳聚糖粉末吸附废水中铀（VI ）的影响，Bai 等研究了海藻酸钙球对废水中铀（VI ）的吸附特性。

但天然高分子化合物存在提取难度大，成本较高等缺点。

2.3 碳材料碳材料具有多孔、比表面积大和酸碱稳定性好等优点，常用作吸附材料。

活性炭、介孔碳、碳纳米管和水热碳等一系列传统和新型碳材料在含铀废水处理方面也有广泛应用。

Yi 等通过吸附实验研究表明，杏壳活性炭有良好的铀吸附性能。

Sun 等研究了氧化多壁碳纳米管对废水中铀的吸附性能。

需要指出的是，碳材料吸附剂存在制备成本高、材料产出率较低和再生较困难等缺点。

2.4 复合吸附剂复合吸附剂由吸附功能基团和基体组成，两者通过化学键或范德华力连接在一起，具有基体材料丰富、功能基团可根据吸附目标进行选择和可设计等优点，可有针对性地提高对铀等放射性元素的吸附量和吸附选择性。

Jamali 等合成了一种水杨醛改性介孔硅复合材料，该材料用来吸附溶液中的铀，吸附速率非常快，且对铀的选择吸附性好。

Cao 等合成了磷改性的聚（苯乙烯-二乙烯基苯）螯合树脂复合材料，该材料对溶液中的铀吸附去除率最高达到99.72%，且可多次反复使用。

这是由于复合吸附剂合成过程复杂，成本较高。

2.5 生物质材料由于生物质材料相比于其他吸附材料，具有原料价廉易得、处理过程简单和二次污染较小等特点，越来越受到国内外研究者的重视。

目前，已被用于含铀废水吸附研究的农林生物质主要有小麦秸秆、花生壳、马尾松木屑、梧桐树叶、稻壳和马尾松花粉等。

表1列举了部分可用于吸附分离溶液中铀离子的农林生物质吸附材料及其吸附特性。

康逢福1，樊立静2（1.福建宁德核电有限公司，福建 宁德 352100；2.宁德海洋环境监测中心站，福建 宁德 352100）摘 要：随着核能利用的大规模发展，核能利用过程中产生的废弃物越来越受到社会公众的关注，其中含铀废水的处理是公众关注的重点之一。