Efficient extraction of uranium (VI) from aqueous solution by Zr/Ce-UiO-66-NH2 modified by dual strategies of bimetallization and amination

分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2024-08-05

宋文慧 王晨 谢承德 张志雄 汪建军

摘要： 我们采用双金属化和胺化双重策略对 Zr/Ce-UiO-66-NH2 进行了改性，以从中高效提取铀。XRD、傅立叶变换红外光谱（FTIR）和 XPS 显示，材料胺化改性成功。此外，Zr/Ce-UiO-66-NH2 中 Zr 氧原子团簇中的金属 Zr 部分被 Ce 取代。在酸性和碱性溶液中都具有值得称道的结构稳定性。无论浸没在 6M 强酸或 0.5M 强碱溶液中，Zr/Ce-UiO-66-NH2 的结构完整性都不会受到影响。pH = 6.0 的批量实验表明，Zr/Ce-UiO-66-NH2 对铀的吸附量在 298K 和 328K 时分别达到 376.8mg/g 和 611.33mg/g。这些数值远高于使用双金属改性 Zr/Ce-UiO-66 或胺功能化 UiO-66-NH2 所获得的数值。经过连续五个吸附和解吸循环后，该材料的铀去除率仍保持在 80% 以上，证明了其出色的再生性能。Zr/Ce-UiO-66-NH2 对铀（VI）的吸附动力学模型表明，化学吸附主导了铀的快速吸附率。我们提出了可能的吸附机制，包括三种相互作用：内球表面复合、化学吸附和静电作用。这项研究表明，双金属化和胺化的双重策略可有效提高水中铀（VI）的萃取率。这种方法有望应用于铀吸附剂的结构设计。

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