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『簡體書』新型功能化吸附剂及其应用

書城自編碼： 3056250
分類：簡體書→大陸圖書→工業技術→化學工業
作者： 彭国文 著
國際書號(ISBN)： 9787122277374
出版社： 化学工业出版社
出版日期： 2017-06-01
版次： 1
頁數/字數： 176/275
書度/開本： 16开 釘裝： 平装

售價：HK$ 84.1

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內容簡介：
本书基于铀酰离子特殊的空间配位结构，制备了修饰啤酒酵母菌MSC、表面氨基功能化磁性吸附剂Fe3O4NH2、纳米Fe3O4负载啤酒酵母菌NFSC、新型功能化吸附剂G-PA-SBA-15、功能化炭基磁性介孔材料FCMMC和新型功能化磁性耐辐射奇球菌吸附剂NFGDR等一系列具有环境友好，吸附性能好，能重复利用的新型功能化吸附剂材料。借助红外光谱、扫描电镜、X射线粉末衍射和N2吸附-脱附实验等手段对各种吸附剂进行表征研究，并考察了不同吸附影响因素下各种吸附剂对铀矿冶模拟含铀废水的吸附与解吸性能，同时对吸附实验结果采用吸附动力学、热力学和等温吸附模型进行了分析和讨论。本书适用于环境科学与工程、安全科学与工程、矿物资源工程、核化工与核燃料、地质工程、资源勘查工程、辐射防护与核安全、化学等专业的本科生、研究生使用。对于从事上述领域的生产、管理、科学研究和技术开发的科技管理人员也有一定的参考价值。
目錄：
第1章绪论1

1.1研究背景1

1.2研究意义2

1.3铀矿冶含铀废水处理的研究现状3

1.3.1铀矿冶含铀废水的传统处理方法3

1.3.2铀矿冶含铀废水的新兴处理方法5

1.3.3铀矿冶含铀废水的生物吸附处理方法6

1.3.4铀矿冶含铀废水的纳米材料吸附处理方法12

1.3.5功能化磁性生物吸附剂及其应用研究现状15

1.3.6新型功能化介孔氧化硅吸附剂及其应用研究现状16

1.3.7功能化磁性载体固定耐辐射奇球菌及其应用研究现状16

本章小结17

第2章化学修饰啤酒酵母菌及其吸附铀的性能研究19

2.1引言19

2.2实验方法20

2.2.1啤酒酵母菌的交联和预处理20

2.2.2胱氨酸修饰啤酒酵母菌及其固定化20

2.2.3吸附实验20

2.2.4解吸附实验21

2.3胱氨酸修饰啤酒酵母菌的结构表征21

2.3.1红外光谱FTIR分析21

2.3.2扫描电镜SEM分析22

2.4胱氨酸修饰啤酒酵母菌吸附铀的性能23

2.4.1溶液pH值对铀的吸附效果的影响23

2.4.2吸附时间对铀的吸附效果的影响23

2.4.3吸附剂SC、MSC吸附铀的动力学模型24

2.4.4吸附剂SC、MSC吸附铀的等温吸附模型26

2.5吸附剂的再生能力分析27

本章小结28

第3章氨基功能化改性磁性纳米Fe3O4及其吸附铀的性能研究29

3.1引言29

3.2实验方法30

3.2.1磁性纳米Fe3O4粒子的制备30

3.2.2表面氨基功能化的磁性纳米Fe3O4粒子的制备30

3.2.3样品表征30

3.2.4吸附实验30

3.2.5解吸附实验32

3.3纳米Fe3O4粒子和Fe3O4NH2纳米颗粒的结构表征32

3.3.1红外光谱分析32

3.3.2X射线粉末衍射XRD分析33

3.4纳米Fe3O4粒子和Fe3O4NH2纳米颗粒吸附铀的性能33

3.4.1溶液pH值对铀的吸附效果的影响33

3.4.2铀的初始浓度对铀的吸附效果的影响34

3.4.3吸附剂用量对铀的吸附效果的影响35

3.4.4吸附时间对铀的吸附效果的影响及其吸附动力学36

3.4.5温度对铀的吸附效果的影响及其吸附热力学38

3.5吸附剂的再生能力分析40

本章小结41

第4章纳米Fe3O4负载啤酒酵母菌及其吸附铀的性能研究43

4.1引言43

4.2实验方法44

4.2.1氯乙酰修饰啤酒酵母菌44

4.2.2磁性纳米Fe3O4的羧基化44

4.2.3磁性纳米Fe3O4接枝负载啤酒酵母菌44

4.2.4吸附实验45

4.2.5解吸附实验45

4.2.6吸附机理分析实验46

4.3纳米Fe3O4负载啤酒酵母菌吸附铀的性能46

4.3.1溶液pH值对铀的吸附效果的影响46

4.3.2铀的初始浓度对铀的吸附效果的影响47

4.3.3吸附剂用量对铀的吸附效果的影响47

4.3.4吸附剂粒径大小对铀的吸附效果的影响48

4.3.5吸附剂NFSC吸附铀的动力学模型49

4.3.6吸附剂NFSC吸附铀的等温吸附模型51

4.4吸附剂的再生能力分析52

4.5吸附剂NFSC的结构表征52

4.5.1扫描电镜分析52

4.5.2能谱EDS分析53

本章小结54

第5章新型功能化吸附剂G-PA-SBA-15及其吸附铀的性能研究55

5.1引言55

5.2实验方法55

5.2.1介孔氧化硅SBA-15的合成55

5.2.2新型功能化吸附剂G-PA-SBA-15的制备56

5.2.3样品表征56

5.2.4吸附实验56

5.3吸附剂G-PA-SBA-15的结构表征57

5.3.1扫描电镜分析57

5.3.2X射线粉末衍射分析57

5.3.3孔结构分析58

5.4吸附剂G-PA-SBA-15吸附铀的性能58

5.4.1溶液pH值对铀的吸附效果的影响58

5.4.2吸附时间对铀的吸附效果的影响59

5.4.3铀的初始浓度对铀的吸附效果的影响60

5.4.4温度对铀的吸附效果的影响61

5.4.5吸附剂G-PA-SBA-15吸附铀的动力学模型61

5.4.6吸附剂G-PA-SBA-15吸附铀的等温吸附模型62

本章小结62

第6章功能化炭基磁性介孔材料的制备及其吸附铀的性能研究64

6.1引言64

6.2实验方法65

6.2.1介孔氧化硅SBA-15的合成65

6.2.2炭基磁性介孔氧化硅的制备65

6.2.3炭基磁性介孔氧化硅的有机功能化改性65

6.2.4样品表征65

6.2.5吸附实验65

6.2.6解吸附实验66

6.3吸附剂FCMMC的结构表征66

6.3.1红外光谱分析66

6.3.2N2吸附-脱附等温线及孔径分布曲线分析67

6.4吸附剂FCMMC吸附铀的性能67

6.4.1溶液pH值对铀的吸附效果的影响67

6.4.2铀的初始浓度对铀的吸附效果的影响68

6.4.3吸附剂用量对铀的吸附效果的影响69

6.4.4吸附剂FCMMC吸附铀的动力学模型69

6.4.5吸附剂FCMMC吸附铀的等温吸附模型70

6.5吸附剂的再生能力分析71

本章小结71

第7章功能化磁性载体固定耐辐射奇球菌及其吸附铀的性能研究73

7.1引言73

7.2实验方法74

7.2.1酰氯功能化磁性纳米Fe3O4粒子74

7.2.2化学修饰DR菌74

7.2.3功能化磁性载体固定DR菌74

7.2.4吸附-解吸实验74

7.2.5样品表征75

7.3吸附剂NFGDR吸附铀的性能75

7.3.1溶液pH值对铀的吸附效果的影响75

7.3.2吸附时间对铀的吸附效果的影响76

7.3.3铀的初始浓度对铀的吸附效果的影响77

7.3.4吸附剂用量对铀的吸附效果的影响77

7.3.5吸附剂NFGDR吸附铀的动力学模型78

7.3.6吸附剂NFGDR吸附铀的等温吸附模型78

7.4吸附剂的再生能力分析79

7.5吸附剂NFGDR的结构表征79

7.5.1红外光谱分析79

7.5.2扫描电镜分析80

本章小结80

第8章偕胺肟化杯［4］芳烃及其吸附铀的性能研究82

8.1引言82

8.2实验方法83

8.2.1偕胺肟化杯［4］芳烃的合成83

8.2.2吸附实验83

8.2.3解吸附实验84

8.3偕胺肟化杯［4］芳烃的结构表征84

8.4偕胺肟化杯［4］芳烃吸附铀的性能85

8.4.1溶液温度对铀的吸附效果的影响85

8.4.2溶液pH值对铀的吸附效果的影响85

8.4.3铀的初始浓度对铀的吸附效果的影响86

8.4.4吸附剂用量对铀的吸附效果的影响86

8.5吸附剂的再生能力分析87

本章小结88

第9章功能化杯［4］芳烃对称硫醚衍生物及其吸附铀的性能研究89

9.1引言89

9.2实验方法90

9.2.1杯［4］芳烃对称硫醚衍生物的制备90

9.2.2吸附实验90

9.3吸附剂杯［4］芳烃对称硫醚衍生物的结构表征91

9.4吸附剂杯［4］芳烃对称硫醚衍生物吸附铀的性能92

9.4.1溶液pH值对铀的吸附效果的影响92

9.4.2铀的初始浓度对铀的吸附效果的影响92

9.4.3吸附剂用量对铀的吸附效果的影响93

9.4.4吸附时间对铀的吸附效果的影响94

9.4.5吸附剂杯［4］芳烃对称硫醚衍生物吸附铀的动力学模型94

9.4.6吸附剂杯［4］芳烃对称硫醚衍生物吸附铀的等温吸附模型95

本章小结95

第10章磁性功能改性杯［4］芳烃胺肟衍生物及其吸附铀的性能研究97

10.1引言97

10.2实验方法97

10.2.1杯［4］芳烃胺肟衍生物磁性功能化97

10.2.2吸附实验98

10.2.3解吸附实验98

10.3吸附剂MFM-AOCA的结构表征98

10.3.1红外光谱分析98

10.3.2扫描电镜分析99

10.4吸附剂MFM-AOCA吸附铀的性能99

10.4.1溶液pH值对铀的吸附效果的影响99

10.4.2铀的初始浓度对铀的吸附效果的影响100

10.4.3吸附剂用量对铀的吸附效果的影响101

10.4.4吸附剂MFM-AOCA吸附铀的动力学模型101

10.4.5吸附剂MFM-AOCA吸附铀的等温吸附模型102

10.5吸附剂的再生能力分析103

本章小结104

第11章新型磁性螯合聚合物及其吸附铀的性能研究105

11.1引言105

11.2实验方法105

11.2.1吸附剂的制备105

11.2.2吸附实验106

11.2.3样品表征107

11.3吸附剂Fe3O4@SiO2-P-AO的结构表征107

11.3.1红外光谱分析107

11.3.2扫描电镜分析108

11.4吸附剂Fe3O4@SiO2-P-AO吸附铀的性能109

11.4.1溶液pH值对铀的吸附效果的影响109

11.4.2溶液固液比对铀的吸附效果的影响110

11.4.3吸附时间对铀的吸附效果的影响111

11.4.4铀的初始浓度对铀的吸附效果的影响111

11.4.5吸附剂Fe3O4@SiO2-P-AO吸附铀的动力学模型112

11.4.6吸附剂Fe3O4@SiO2-P-AO吸附铀的等温吸附模型114

本章小结115

第12章聚丙烯腈氧化石墨烯复合材料及其吸附铀的性能研究116

12.1引言116

12.2实验方法116

12.2.1氧化石墨烯的制备116

12.2.2聚丙烯腈氧化石墨烯的制备117

12.2.3聚丙烯腈氧化石墨烯的偕胺肟化复合材料P-AOGO的制备117

12.2.4样品表征117

12.3吸附剂P-AOGO的结构表征117

12.3.1X射线粉末衍射分析117

12.3.2红外光谱分析118

12.4吸附剂P-AOGO吸附铀的性能118

12.4.1溶液pH值对铀的吸附效果的影响118

12.4.2溶液固液比对铀的吸附效果的影响119

12.4.3吸附时间对铀的吸附效果的影响120

12.4.4铀的初始浓度对铀的吸附效果的影响121

12.4.5吸附剂P-AOGO吸附铀的动力学模型122

12.4.6吸附剂P-AOGO吸附铀的等温吸附模型123

本章小结124

第13章放射性废水处理应用实例、方法与综合利用125

13.1引言125

13.2放射性废水处理应用实例125

13.2.1中放废水处理125

13.2.2弱放废水处理129

13.2.3含铀弱放废水处理站134

13.2.4弱放废水自然蒸发池135

13.3放射性废水处理新方法136

13.3.1生物处理法136

13.3.2膜分离处理法139

13.4放射性废水综合利用164

13.4.1放射性废水中回收铀和镭164

13.4.2核燃料后处理高放废液中提取裂变同位素和超铀元素165

参考文献175
內容試閱：
能源是人类社会发展的重要基础，但也是其发展的瓶颈之一。国际原子能机构International Atomic Energy Agency，IAEA与美国能源信息署预测，随着世界经济快速发展，人口急剧增多，工业化、现代化进程加快，未来世界对能源的需求量将持续增大，到2050年能源需求量将增加到目前的2.5倍。由于传统的化石能源煤、石油和天然气的储量有限，加上在使用过程中严重污染环境，使人类生存环境受到威胁。因此，高效、经济、清洁的新能源开发与利用将成为代替传统化石能源的主流选择。核能作为一种清洁、环保和安全的能源，在世界各国倡导节能减排的大背景下其使用优势格外凸显，尤其在传统化石能源尤为缺乏的亚洲国家，更是把核能作为新兴产业优先发展。铀是核能的主要燃料，据统计，一座100万千瓦的压水堆核电机组一年需要核燃料30t左右，折合需求天然铀U3O8的量大概在170t以上。按照铀矿资源储量转换为天然铀的转换率为70%，折合需求铀矿资源储量243t以上。预计到2020年我国对天然铀的年需求量将达到18000t其中核能发展需要12000t。如果到2035年，我国将核发电能力提高到2亿千瓦时，届时每年将需要天然铀34000t左右折合铀矿资源储量48500t左右。因此，为了满足军用和民用对铀资源日益增长的需求，必须加大对铀矿资源的开采和选冶力度。但是在铀矿资源开采和选冶过程中会产生大量的含铀废水。据统计，我国南方某铀矿山每年产生的铀矿坑水就达300000t之多，再加上铀尾矿库浸渍水和铀矿堆浸工艺废水，每年产生的含铀废水量就更大。同时，在铀矿开采与选冶过程中使用的强酸或强碱物质，将改变废水的pH值，从而破坏自然环境中水体的水质，使水体的自然缓冲作用受到极大地削弱。在我国天然水体中铀的背景值为0.5gL，而铀矿冶排放的含铀废水中铀的浓度一般为5mgL左右，是天然水体中铀浓度的10000倍，超过国家允许排放浓度的125倍。这些排放的含铀废水随着地表径流和地下渗流迁移扩散到生物圈，并通过食物链对人类的身体健康构成潜在威胁，也将给人类的生存环境和社会经济发展带来不利影响。因此，开展对铀矿冶含铀废水的处理研究非常迫切，也对此提出更高的要求。本书基于铀酰离子的空间配位结构，以高效吸附铀矿冶含铀废水中的铀为目标，制备了修饰啤酒酵母菌MSC、表面氨基功能化磁性吸附剂Fe3O4NH2、纳米Fe3O4负载啤酒酵母菌NFSC、新型功能化吸附剂G-PA-SBA-15、功能化炭基磁性介孔材料FCMMC和新型功能化磁性耐辐射奇球菌吸附剂NFGDR等不同的新型功能化吸附剂，考察了不同吸附影响因素下各种吸附剂对铀矿冶模拟含铀废水的吸附与解吸性能。本书编写过程中得到了南华大学原副校长丁德馨教授的审阅和指导，也得到了夏良树、刘永、肖方竹等的大力支持；在编写和出版的过程中得到了国家自然科学基金（51574152，11205084）、湖南省自然科学基金项目2017JJ2232,2017JJ3262,2017JJ4009、南华大学学术专著出版基金的大力支持和资助。化学工业出版社在本书的编辑、出版中付出了辛勤的劳动；在本书编写过程中，参考了本书末所列出作者的有关文献，从中得到了许多启发，在此一并表示衷心地感谢！由于水平有限，加上涉及的学科、专业较多，有些问题还有待于进一步推敲，故书中不足和疏漏之处难以避免，恳请读者批评指正！著者二〇一七年三月二十日

 

 

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