摘要：以KMnO4改性玉米芯為吸附劑來吸附溶液中的鈾,并與未改性玉米芯的吸附能力進行比較。考察了玉米芯用量、溶液pH值、鈾初始質(zhì)量濃度以及吸附時間等因素對鈾吸附效果的影響。

實驗結(jié)果表明,當溶液pH=5.5、改性玉米芯用量為0.12 g、未改性玉米芯用量為0.2 g、鈾初始質(zhì)量濃度為30 mg/L、接觸時間為2.5 h時,改性玉米芯對鈾的去除率為93.54%,未改性玉米芯對鈾的去除率為59.68%,改性玉米芯對鈾的吸附效果明顯優(yōu)于未改性玉米芯。

隨著全球核能事業(yè)的不斷發(fā)展，核燃料主要是鈾的需求也將加大，在鈾礦石的采冶過程產(chǎn)生帶有天然放射性核素如鈾、鐳等的放射性廢水量也在逐年增加，世界各國高度重視鈾礦采冶過程中產(chǎn)生的放射性廢水處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。吸附法是一種很有潛力的方法，能克服傳統(tǒng)方法的諸多不足。

近年來，利用廉價的農(nóng)林廢棄物作為吸附劑處理低濃度的含鈾廢水引起了人們的重視，目前研究使用的農(nóng)林廢棄物包括稻草、木屑和麥秸谷殼、樹皮等。

玉米芯是一種年產(chǎn)量很大的農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物，我國年產(chǎn)玉米量為1.1~1.3億t，副產(chǎn)物玉米芯約2000萬t。每年都有大量玉米芯被丟棄，或作燃料，造成很大浪費。玉米芯的主要成分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素和少量的灰分等。纖維素和半纖維素都是用途廣泛的可再生資源，可將其用于重金屬廢水處理。玉米芯表面有很多活性官能團，如羥基、羧基、氨基等，這些官能團可以與重金屬離子發(fā)生離子交換吸附或化學(xué)吸附，此外玉米芯的多孔結(jié)構(gòu)使溶液很容易滲透進入玉米芯內(nèi)部，因此吸附速度較快。而且玉米芯可用鹽酸解吸再生，重復(fù)使用。

但原玉米芯對重金屬的吸附容量不高，為了提高玉米芯的吸附容量，要對其進行一定的改性。運用KMnO4對玉米芯進行改性，其機理是一方面可以增加玉米芯纖維素表面的羧基和酯類等功能基團數(shù)量，從而提高了對U（VI）的吸附能力。

另一方面，KMnO4與玉米芯中的氨基等還原性基團發(fā)生氧化還原反應(yīng)，在玉米芯表面有新生態(tài)MnO2生成，新生態(tài)二氧化錳具有巨大的比表面積、多微孔結(jié)構(gòu)、大量的活性點位和豐富的表面羥基基團，從而對溶液中的U（VI）有較強的吸附作用。而用高錳酸鉀對玉米芯進行改性還未見報道，筆者用高錳酸鉀改性玉米芯為吸附材料來吸附溶液中的鈾，探討其對溶液中鈾的吸附效果。

1實驗材料和方法

1.1材料

硝酸、氫氧化鈉、偶氮胂III、2-4-二硝基酚、高錳酸鉀等均為分析純。

鈾儲備液的配制：用化學(xué)純八氧化三鈾配制濃度為*)))9;MG/L的鈾標準溶液，將該溶液稀釋后進行實驗。
玉米芯改性處理'將收集于農(nóng)戶的玉米芯洗凈，于80度恒溫烘干12h至恒重，研磨過0.3mm的尼龍篩。稱取5.0g玉米芯于500mL錐形瓶中，加入200mL 12mmol/L KMnO4溶液，在50度水浴中反應(yīng)15min后，用蒸餾水洗滌至洗液無色，過濾，在65度烘箱中烘干備用。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

1.2儀器設(shè)備

722型分光光度計（浙江托普儀器有限公司）THZ82A型恒溫水浴振蕩器（江蘇金壇儀器廠）PhS3C、型酸度計（上海雷磁儀器廠）；JA1003電子天平（上海壘固儀器有限公司）。

詳情請點擊下載附件：改性玉米芯吸附溶液中的鈾