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(jìn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)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(fèi)。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(tuán)，如羥基、羧基、氨基等，這些官能團(tuán)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(jìn)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(jìn)行一定的改性。運(yùn)用KMnO4對玉米芯進(jìn)行改性，其機(jī)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(tuán)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(tuán)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(diǎn)位和豐富的表面羥基基團(tuán)，從而對溶液中的U（VI）有較強(qiáng)的吸附作用。而用高錳酸鉀對玉米芯進(jìn)行改性還未見報(bào)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(shí)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)溶液，將該溶液稀釋后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

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.dowater.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(jì)（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(jì)（上海雷磁儀器廠）；JA1003電子天平（上海壘固儀器有限公司）