[发明专利]一种基于Gly插入含Zn羟基复盐材料对铀吸附的方法

说明书

本发明涉及一种基于Gly插入含Zn羟基复盐材料对铀吸附的方法，属于放射性物质吸附材料技术领域。本发明所采用的吸附材料对铀(VI)的吸附能力基本不受其他金属离子的影响，对铀(VI)的去除能力能够达到745mg/g以上，是迄今为止报道的用于铀酰离子吸附的顶级吸附剂，在废水处理领域具有巨大的应用价值。

技术领域

本发明具体涉及一种利用Gly(甘氨酸)插入含Zn羟基复盐材料对铀(Ⅵ)的优异吸附能力除去溶液中铀(Ⅵ)的方法，属于放射性物质吸附材料技术领域。

背景技术

铀被认为是天然的重金属，可以在土壤、水域以及岩石中找到。天然存在的铀由三种放射性同位素组成：238U、235U和234U。除军事用途外，铀还用于民用领域的燃料商业核电厂，这些民事和军事活动以及自然过程导致相当大的铀污染。由于铀(VI)具有高放射性、长半衰期以及高毒性，将铀(VI)排放到环境中则会导致健康问题，例如组织病理学系统损害、皮肤腐蚀、癌症以及肾脏损害等。因此，从溶液中吸收铀(VI)不仅对环境安全至关重要，而且对改善核电厂的可持续能源利用也至关重要。

目前可以采用多种技术从核废水中吸收铀，包括离子交换、生物过程、液-液萃取、吸附、共沉淀和化学还原。其中，吸附被认为是一种非常方便的处理技术，多功能设计和强大的可操作性，成本低，效益高。能够用于对铀吸附的材料包括金属氧化物、改性氧化石墨烯、改性层状双氢氧化物复合材料和偕胺肟相关材料等。上述吸附材料对铀具有较好的吸附能力，然而，开发具有更好吸附效率的材料是废水处理领域的持续需求。

发明内容

为了进一步提高对铀的吸附效率，本发明提供一种基于Gly插入含Zn羟基复盐材料对铀吸附的方法，Gly插入含Zn羟基复盐材料对溶液中的铀(VI)显示出优异的去除能力，而且基本不受其他金属离子的影响，在废水处理领域具有巨大的应用价值。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种基于Gly插入含Zn羟基复盐材料对铀吸附的方法，所述方法步骤如下：

(1)将ZnO加入到Zn(NO₃)₂·6H₂O水溶液中，搅拌反应1d～7d，回收固体产物，洗涤并干燥，得到羟基复盐[Zn₅(OH)₈](NO₃)₂·2H₂O(简记为Zn₅-NO₃)；

进一步地，ZnO与Zn(NO₃)₂·6H₂O摩尔比为1：(1.53～1.55)；干燥温度优选15℃～40℃；

(2)将Gly和Zn₅-NO₃溶解在水中，再在搅拌下加入NaOH水溶液，将溶液的pH调至8.5～10，然后在60℃～100℃下搅拌反应1d～5d，收集固体产物，洗涤并干燥，得到Gly插入含Zn羟基复盐材料(简记为Zn₅-Gly)；

进一步地，Gly与Zn₅-NO₃的摩尔比为0.81:10；干燥温度优选15℃～40℃；

(3)将Zn₅-Gly材料加入到含铀溶液中，震荡，收集固体产物，完成对溶液中铀的吸附。

进一步地，震荡不少于120min，优选300min～420min；含铀溶液的pH小于7，优选4≤pH＜7，更优选5≤pH≤6；吸附温度优选10℃～40℃；相对于0.08g的Zn₅-Gly材料，含铀溶液中铀的浓度优选10ppm～700ppm，更优选67ppm～485ppm。