Page 196 - 《精细化工》2020年第2期

·398· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

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小到 0.107 cm /g 和 7.58 nm，推测其原因是硝酸侵
蚀 SSB 造成比表面积、孔体积和孔径减小 [10] 。
2.3 反应条件对 SSB-AO 吸附 U(Ⅵ)的影响
2.3.1 投加量的影响
在 1.4 节条件下，SSB-AO 投加量（0.2~4.0 g/L）
对 U(Ⅵ)去除率的影响如图 4 所示。当 SSB-AO 的
投加量从 0.2 g/L 增加到 0.6 g/L 时，SSB-AO 对 U(Ⅵ)
的去除率从 50.15%快速增加到 74.68%；当投加量

图 2 硝酸改性前后 SSB 的酸性官能团含量 从 0.6 g/L 增加到 1.6 g/L 时，SSB-AO 对 U(Ⅵ)的
Fig. 2 Acidic functional groups of SSB before and after 去除率缓慢增加到 87.91%；当投加量大于 1.6 g/L
modification by nitric acid
后，去除率基本保持不变。总体上吸附量随着投加
通过 N 2 吸附-脱附比表面积测量仪测定 SSB 改 量的增加而减少，从最初的 25.08 mg/g 减少到最终
性前、后的比表面积、孔体积及孔径，结果如图 3 2.24 mg/g。分析原因是，刚开始随着 SSB-AO 投加
和表 1 所示。 量（0.2~0.6 g/L）的增加，活性位点迅速增多，导
[5]
致 SSB-AO 对 U(Ⅵ)的去除率迅速增加 ；而后，
随着投加量（0.6~1.6 g/L）的继续增加，而溶液中
存在的 U(Ⅵ)离子有限，对 U(Ⅵ)的去除率增加变
缓并趋于稳定。SSB-AO 吸附量随着投加量的增加
而下降，这是由于单位质量的 SSB-AO 对 U(Ⅵ)的
吸附量降低，与未改性的 SSB 对 U(Ⅵ)的吸附效果
类似 [11] 。从保持较高吸附量与去除率两方面考虑，
选取投加量为 0.6 g/L 进行后续实验。

图 4 投加量对 SSB-AO 去除 U(Ⅵ)的影响
图 3 硝酸改性前（a）、后（b）SSB 的 N 2 吸附-脱附曲线 Fig. 4 Effect of SSB-AO dosage on the adsorption of U(Ⅵ)
Fig. 3 N 2 adsorption desorption curve of SSB before (a) and
after (b) nitric acid modification
2.3.2 初始 pH 和共存离子的影响
表 1 硝酸改性前后 SSB 的物理特征 溶液初始 pH 以及 NaNO 3 浓度对 SSB-AO 去除
Table 1 Physical characteristics of SSB before and after U(Ⅵ)的影响如图 5a 所示。由图 5a 可知，在 pH 为
nitric acid modification
2~6 内，U(Ⅵ)在 SSB-AO 上的吸附量从 2 mg/g 左
比表面积/(m²/g) 孔体积/(cm³/g) 孔径/nm
右逐渐增加到最大吸附量 15.5 mg/g 左右，在 pH=7
改性前 67.06 0.118 11.23
时吸附量下降到 14.0 mg/g 左右。此外，不同浓度
改性后 42.28 0.107 7.58
的 NaNO 3 （0.001~0.1 mol/L）对 U(Ⅵ)的吸附量影响

SSB 改性前、后都属于Ⅳ型等温吸附模型 [10] 。改 不明显，说明 SSB-AO 对 U(Ⅵ)吸附是一个内层络合
2
性前 SSB 比表面积、孔体积及孔径分别为 67.06 m /g、 的过程 [10] 。推测其原因是 SSB-AO 在水溶液中表面
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+
0.118 cm /g 和 11.23 nm；硝酸改性后 SSB-AO 的比 形成水化层，而 Na 却不易突破水化层进入吸附剂
+
2
表面积减小到 42.28 m /g，而孔体积和孔径分别减 的内层，造成溶液中 Na 浓度的增加对 U(Ⅵ)吸附效