碳热还原法制备的碳载零价铁对水中U(Ⅵ)的去除研究

作者：王佳琦; 庞宏伟; 唐昊; 于淑君; 朱洪涛; 王祥学^*

来源：无机材料学报, 2020, 35(03): 373-380.

• 零价铁
• 碳材料
• 铀
• 吸附
• 还原

随着核电的发展,放射性污染物流入环境,污染水土资源。纳米零价铁(nZVI)材料因还原性强、去除效率高等优势,被广泛应用于水资源污染修复。本研究以海藻酸钠(SA)为碳源,采用一步碳热还原法制备碳载零价铁(Fe-CB)材料,并将其用于水溶液中放射性核素U(VI)的去除。采用微观光谱和宏观实验研究Fe-CB对U(VI)的吸附性能和作用机理。研究发现Fe-CB具有丰富的官能团(如–OH和–COOH)及较高的比表面积,弥补了纳米零价铁(nZVI)分散性差和去除效果低的不足。在298 K时, Fe-CB对U(VI)的吸附去除在3 h内达到平衡,最大吸附量为77.3 mg·g–1,是能够自发进行的化学吸附。X射线光电子能谱分析仪(XPS)分析发现Fe-CB对U(VI)的去除主要是通过吸附和还原的协同作用来实现的,吸附过程是U(VI)与Fe-CB发生表面络合,还原过程是通过零价铁的还原性将U(VI)还原成U(IV)。研究结果表明Fe-CB材料可作为优良的吸附剂,在环境污染治理领域具有良好的应用前景。

• 单位
  环境科学与工程学院; 西南科技大学; 华北电力大学