磷酸化氧化石墨烯的制备及其对铀U(Ⅵ)的吸附性能研究

摘要

本文以浓磷酸与氧化石墨烯(GOs)通过原位磷酸化法,生成磷酸化氧化石墨烯材料(PGOs),并利用扫描电镜,傅立叶变换红外光谱和拉曼光谱等分析手段进行了表征.考察了pH、吸附时间、铀初始浓度、温度以及离子强度等因素对PGOs吸附水溶液中放射性核素铀U(Ⅵ)的影响.吸附时间表明,最佳吸附pH为6.0;离子强度对吸附几乎没有影响,说明PGOs对U(Ⅵ)的吸附为内层表面络合;吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率受化学作用控制;吸附符合Langmuir等温模型,单分子层饱和吸附容量为232.95mg.g-1;热力学参数△G°＜0、△H°＞0,表明PGOs对铀U(Ⅵ)的吸附属于自发吸热过程;洗脱结果显示,1.0mol·L-1HCl溶液对PGOs洗脱效果最好,洗脱率达到98.9％.该材料具有良好的使用稳定性，经历5次循环仍然能保持87%以上的吸附性能。这些优良的性能表明PGOs可作为一种高效的固相吸附材料用于水中铀U(Ⅵ)的分离与富集。