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·754· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

前后，主要峰发生偏移，少量峰消失。在 U-ZnS/AC 可能是由于具有良好吸附性能的纳米 ZnS 的存在改
的红外光谱中，C—O 伸缩振动峰向高波数方向移动 善了材料的吸附性能，而 AC 的存在改善了纳米 ZnS
1
至 1092 cm ；O—H 伸缩振动峰的峰形没有明显变 的分散性能，两者组成复合材料后对铀酰离子的吸附
1
1
化，但在 3428 cm 处峰向低波数移动了 3 cm ； 具有协同作用。在后续实验中选择 ZnS/AC 作为研究
1
原本 3690 cm 处的 S—H 峰在吸附铀酰离子后消 对象，考察各种因素对其吸附铀酰离子性能的影响。
失。引起峰位变化和峰消失的原因可能是，ZnS/AC
+
吸附铀酰离子后，原来结合到活性位点上的 H 被铀
酰离子取代，使得 ZnS/AC 化学组成发生变化，导
致 C—O、O—H 处峰位发生变化，S—H 峰消失。

图 5 各吸附剂对铀酰离子吸附性能比较
Fig. 5 Comparison of adsorption properties of various
adsorbents for uranyl ions

2.6 各种因素对复合材料 ZnS/AC 吸附铀酰离子性
图 3 不同样品的 XRD 谱图 能的影响
Fig. 3 XRD patterns of different samples
2.6.1 初始铀酰离子质量浓度的影响
分别取不同浓度的铀酰溶液 20 mL 放于 8 个锥
形瓶中，调节溶液 pH 为 6，在各锥形瓶中分别加入
0.01 g ZnS/AC，50 ℃下恒温振荡吸附 120 min。吸
附完成后取上层清液，测定铀酰离子浓度。考察初
始铀酰离子质量浓度对 ZnS/AC 吸附性能的影响，
结果如图 6 所示。由图 6 可知，随着初始铀酰离子
质量浓度的增加，ZnS/AC 对铀酰离子的吸附量增
加，而去除率减小；当 0 为 10 mg/L 时，吸附量为

19.89 mg/g，去除率为 99.73%；当 ρ 0 增加到 80 mg/L
图 4 不同样品的 FTIR 谱图 时，吸附量为 144.20 mg/g，去除率为 86.12%。这
Fig. 4 FTIR spectra of different samples
是因为初始铀酰离子质量浓度较低时，吸附剂对铀
2.5 不同吸附剂对铀酰离子吸附性能的比较 酰离子的吸附远未达到饱和状态，因此去除率较高，
取 24 个锥形瓶分成 3 组，每组 8 个。在每组锥 吸附量较低。随着初始铀酰离子质量浓度不断增加，
形瓶中加入 10~80 mg/L 不同质量浓度的铀酰溶液 单位质量的吸附剂逐渐达到吸附平衡后，会有一部
20 mL，调节溶液 pH 为 6，在每组锥形瓶中分别加 分铀酰离子以游离态存在于溶液中，导致去除率下
入 0.01 g AC、ZnS 和 ZnS/AC，50 ℃下恒温振荡吸 降但吸附量不断增加。作者到中核集团二七二铀业
附 120 min。吸附反应完成后取上层清液，测定铀酰 有限责任公司调研发现，工厂排放需要处理的含铀
离子浓度，对 3 种吸附剂吸附铀酰离子的性能进行 废水中铀酰离子质量浓度大约为 35 mg/L，因此，
了比较，结果如图 5 所示。可见，随着初始铀酰离 在后续研究中，选择 ρ 0 为 35 mg/L 的含铀废水作为
子浓度的增大，3 种吸附剂对铀酰离子的吸附量都 研究对象。
增加。当 ρ 0 达到 80 mg/L 时，AC、ZnS 和 ZnS/AC 2.6.2 吸附时间的影响
对铀酰离子吸附量分别为 62.99 mg/g、113.43 mg/g 分别取 ρ 0 为 35 mg/L 的铀酰溶液 20 mL 放于 7
和 144.20 mg/g。复合材料 ZnS/AC 对铀酰离子表现 个锥形瓶中，调节溶液 pH 为 6，在各锥形瓶中分别
出最好的吸附效果。同时，观察到该复合材料对铀 加入 0.01 g ZnS/AC，50 ℃下进行不同时间的恒温振
酰离子的吸附效果并不仅仅是组成复合材料两种物 荡吸附。吸附完成后取上层清液，测定铀酰离子浓度。
质 AC 与 ZnS 对铀酰离子吸附效果的加和，实际上 考察吸附时间对 ZnS/AC 吸附性能的影响，结果如图