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随着社会经济的快速发展，以及环保发展理念的深入贯彻，人类对高效清洁能源的迫切需求也随之成为各国亟待解决的问题。核能作为一种高效、清洁的能源，正在不断的满足人类的需求，但是核能发展过程中所涉及到的铀矿开采、燃料生产、反应堆运行以及后处理都会产生大量放射性废液，并且由于铀是核燃料循环中的主要核素，所以导致大量的含铀放射性废液的产生。由于铀拥有放射性危害、金属毒性，加之其拥有易扩散的特点，导致其对人类健康和生态环境安全造成了严重的威胁。因此，研发出针对放射性废液高效捕集U(Ⅵ)的材料有着重大的意义。本论文基于蜜胺树脂(Melamine resin,MF)，一种通过三聚氰胺(Melamine)与甲醛(formaldehyde)聚合而生成的含有大量伯胺、仲胺、羟甲基活性官能团的化合物，进一步通过磷酸类物质改性而制得两种含磷蜜胺树脂材料，通过批次静态吸附实验和材料微观结构表征来研究材料对溶液中U(Ⅵ)的吸附效能以及吸附机理。本文的研究内容与研究结论如下述两方面：
1.采用水热法制备出一种条状蜜胺树脂材料MF12，进一步使用亚磷酸(Phosphorous acid,POA)接枝制得一种含磷蜜胺树脂材料MF12-POA，并将其作为一种吸附剂用于对溶液中U(Ⅵ)的捕集。MF12-POA材料通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)以及比表面积测试(BET)等表征证明了材料的成功合成以及对U(Ⅵ)拥有捕集能力，且材料微观与MF12一致呈纤维状，并且热稳定性得到了提高。针对U(Ⅵ)的吸附实验研究了溶液pH、接触时间、U(Ⅵ)浓度、离子强度以及多金属离子参与对吸附效能的影响。吸附实验结果表明MF12-POA对U(Ⅵ)的吸附容量在pH=4.0,T=298K条件下达到294.5mg/g，相比未改性的蜜胺树脂的吸附容量(7.6mg/g)得到了极大的提高，并且吸附后材料与溶液之间通过简单的过滤即可实现分离，另外高离子强度溶液对材料吸附U(Ⅵ)的能力无明显影响，多金属离子参与条件下材料对U(Ⅵ)表现出最佳的选择性，吸附U(Ⅵ)后材料可通过0.5mol/L的Na2CO3溶液进行脱附，脱附率达到96.3%，并且该材料应用于真实含U(Ⅵ)放射性废液中吸附容量达272.8mg/g。综上，MF12-POA材料在从放射性含U(Ⅵ)废液中回收U(Ⅵ)的工作中拥有潜在的应用价值。
2.基于亚磷酸接枝蜜胺树脂材料（MF12-POA）的研究内容，考虑到植酸(Phytic acid,PTA)含有六个磷酸官能团，并且与U(Ⅵ)之间有极好的络合作用，进一步将PTA作为功能化基团。同样以MF12作为基底材料，使用环氧氯丙烷(Epichlorohydrin,ECH)将PTA接枝到MF12表面成功制备MF12-PTA。通过SEM、XRD、FT-IR、TGA以及BET等表征得出了材料的成分及结构，也验证了材料的成功合成以及对U(Ⅵ)的有效捕集。在对U(Ⅵ)的吸附实验方面，同样做了不同pH、接触时间、U(Ⅵ)浓度、离子强度以及多金属离子参与下材料对U(Ⅵ)的吸附性能的研究。结果显示，在接触20min即达到吸附平衡，在pH=4.0，T=298K条件下材料的吸附容量可达343.1mg/g，吸附后材料与溶液分离十分简单，另外在高离子强度的溶液中材料的吸附容量并不会受到明显的影响，多种金属离子参与的吸附中，材料对U(Ⅵ)的选择性高于其他金属离子，吸附U(Ⅵ)后的材料可以通过0.5mol/L的Na2CO3进行分离，脱附率达到93.6%。将该材料应用于真实含U(Ⅵ)放射性废液的除U(Ⅵ)试验中，其吸附容量达到327.6mg/g。在综合了SEM、FT-IR等表征与吸附实验结果表明MF12-PTA与U(Ⅵ)主要是通过一种内层络合的作用方式，并且吸附作用主要是在材料的表面进行，P=O、-OH等基团在材料吸附U(Ⅵ)的过程中起积极的作用。综上，MF12-PTA材料的成功制备以及应用对含磷蜜胺树脂的研制是一种积极的促进，也是对针对含U(Ⅵ)放射性废液吸附剂的一种很好的补充。
本课题成功研制了两种含磷蜜胺树脂，通过一系列表征手段明确了材料的组成和结构特性。通过研究pH、接触时间、U(Ⅵ)浓度、离子强度、多种金属离子参与下的吸附效果，得出了材料对U(Ⅵ)的吸附特性。并且针对两种材料均做了真实含U(Ⅵ)放射性废液的吸附实验，结果也证实了所研制的材料在针对含U(Ⅵ)放射性废液的处理中的潜在应用价值，其也为后续相关的吸附剂的研制与应用提供了理论依据。
1.采用水热法制备出一种条状蜜胺树脂材料MF12，进一步使用亚磷酸(Phosphorous acid,POA)接枝制得一种含磷蜜胺树脂材料MF12-POA，并将其作为一种吸附剂用于对溶液中U(Ⅵ)的捕集。MF12-POA材料通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)以及比表面积测试(BET)等表征证明了材料的成功合成以及对U(Ⅵ)拥有捕集能力，且材料微观与MF12一致呈纤维状，并且热稳定性得到了提高。针对U(Ⅵ)的吸附实验研究了溶液pH、接触时间、U(Ⅵ)浓度、离子强度以及多金属离子参与对吸附效能的影响。吸附实验结果表明MF12-POA对U(Ⅵ)的吸附容量在pH=4.0,T=298K条件下达到294.5mg/g，相比未改性的蜜胺树脂的吸附容量(7.6mg/g)得到了极大的提高，并且吸附后材料与溶液之间通过简单的过滤即可实现分离，另外高离子强度溶液对材料吸附U(Ⅵ)的能力无明显影响，多金属离子参与条件下材料对U(Ⅵ)表现出最佳的选择性，吸附U(Ⅵ)后材料可通过0.5mol/L的Na2CO3溶液进行脱附，脱附率达到96.3%，并且该材料应用于真实含U(Ⅵ)放射性废液中吸附容量达272.8mg/g。综上，MF12-POA材料在从放射性含U(Ⅵ)废液中回收U(Ⅵ)的工作中拥有潜在的应用价值。
2.基于亚磷酸接枝蜜胺树脂材料（MF12-POA）的研究内容，考虑到植酸(Phytic acid,PTA)含有六个磷酸官能团，并且与U(Ⅵ)之间有极好的络合作用，进一步将PTA作为功能化基团。同样以MF12作为基底材料，使用环氧氯丙烷(Epichlorohydrin,ECH)将PTA接枝到MF12表面成功制备MF12-PTA。通过SEM、XRD、FT-IR、TGA以及BET等表征得出了材料的成分及结构，也验证了材料的成功合成以及对U(Ⅵ)的有效捕集。在对U(Ⅵ)的吸附实验方面，同样做了不同pH、接触时间、U(Ⅵ)浓度、离子强度以及多金属离子参与下材料对U(Ⅵ)的吸附性能的研究。结果显示，在接触20min即达到吸附平衡，在pH=4.0，T=298K条件下材料的吸附容量可达343.1mg/g，吸附后材料与溶液分离十分简单，另外在高离子强度的溶液中材料的吸附容量并不会受到明显的影响，多种金属离子参与的吸附中，材料对U(Ⅵ)的选择性高于其他金属离子，吸附U(Ⅵ)后的材料可以通过0.5mol/L的Na2CO3进行分离，脱附率达到93.6%。将该材料应用于真实含U(Ⅵ)放射性废液的除U(Ⅵ)试验中，其吸附容量达到327.6mg/g。在综合了SEM、FT-IR等表征与吸附实验结果表明MF12-PTA与U(Ⅵ)主要是通过一种内层络合的作用方式，并且吸附作用主要是在材料的表面进行，P=O、-OH等基团在材料吸附U(Ⅵ)的过程中起积极的作用。综上，MF12-PTA材料的成功制备以及应用对含磷蜜胺树脂的研制是一种积极的促进，也是对针对含U(Ⅵ)放射性废液吸附剂的一种很好的补充。
本课题成功研制了两种含磷蜜胺树脂，通过一系列表征手段明确了材料的组成和结构特性。通过研究pH、接触时间、U(Ⅵ)浓度、离子强度、多种金属离子参与下的吸附效果，得出了材料对U(Ⅵ)的吸附特性。并且针对两种材料均做了真实含U(Ⅵ)放射性废液的吸附实验，结果也证实了所研制的材料在针对含U(Ⅵ)放射性废液的处理中的潜在应用价值，其也为后续相关的吸附剂的研制与应用提供了理论依据。