【摘 要】
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铀及其化合物具有化学毒性和长期放射性,是潜在的环境污染物.随着近年来铀矿开采、乏燃料后处理等活动的日益增加,其释放到环境中的风险也不断增大.铀在环境中的迁移行为
【机 构】
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中国科学院高能物理研究所,北京,100049
【出 处】
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2018中西部地区无机化学化工学术研讨会
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铀及其化合物具有化学毒性和长期放射性,是潜在的环境污染物.随着近年来铀矿开采、乏燃料后处理等活动的日益增加,其释放到环境中的风险也不断增大.铀在环境中的迁移行为与其氧化态和化学种态直接相关,除常规的吸附去污外,将高氧化态、易迁移的U(Ⅵ)还原为低氧化态、难溶的U(Ⅳ)已成为降低铀对环境影响的有效方法.此外,二维过渡金属碳化物(MXene)是近期能源与环境领域的研究热点材料,可用于环境中重金属离子与锕系离子的高效去除[1-3].本文采用化学刻蚀法首先制备多层Ti2CTx型MXene,然后通过原位吸附-还原策略实现了其对U(Ⅵ)的固定清除.TiC2Tx在较宽pH范围内表现出优异的U(Ⅵ)去除能力,在pH 3.0时去除容量达到470 mg g-1.随后通过X射线吸收谱、光电子能谱以及其他光谱学表征对U(Ⅵ)的去除机理进行了系统研究,发现低pH下U(Ⅵ)被还原为单核的U(Ⅳ)并以双齿的形式配位到Ti基基体材料上,而高pH时U(Ⅵ)被还原为UO2+x纳米颗粒,同时TiC2Tx的腐蚀产物为无定形TiO2.进一步模拟酸矿废水测试表明,Ti2CTx在大量竞争性阳离子的存在下仍能对酸性溶液中的U(Ⅵ)实现高效去除,因此是一种优秀可渗透反应墙候选材料.
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