Page 19 - 《精细化工》2023年第12期

第 12 期 于秀明，等: 固体废弃物吸附含铀（Ⅵ）废水的应用及性能 ·2561·

料，制备出新型壳聚糖/铝泥复合气凝胶（CS/ASca）， （Ⅵ）的最大吸附容量为 434.64 mg/g，经 5 次循环
用以吸附废水中的铀。首先将 CS 溶解在乙酸中， 实验后，吸附率仍能达到 90%以上。
AS 分散在碳酸氢铵溶液中，将两液体混合并搅拌均 雷增江 [60] 利用铝污泥（AS）为基底，采用滴定
匀，经低温冷冻，无水乙醇解冻后的材料用无水乙 法制备了凝胶球，其制备过程示意图如图 16 所示。
醇以及酸性溶液浸泡，最后，材料经过洗涤，干燥， 在聚乙烯醇（PVA）溶液中加入海藻酸钠（SA）和
制备了 CS/ASca，其制备工艺及处理铀废水的机理 预处理的铝污泥混匀，用注射器将黏胶状的混合物
如图 15 所示。由于 CS 表面有大量羟基和氨基官能 挤入 CaCl 2 溶液中磁力搅拌，使之充分交联；洗涤
团，铝污泥表面含有大量羟基官能团，因此将此材 后通过冷冻干燥技术最终得到铝污泥-钙凝胶球
料用于含铀废水，可充分利用官能团优势，经共存 （AS-Ca-Gel）。所制得的水凝胶材料充分发挥海藻
3+
2+
2+
离子检验，发现 Al 、Cu 和 Co 抑制了铀的吸附， 酸钠的性质及聚乙烯醇提高凝胶材料的优势，解决
但材料仍能表现出高吸附性能。在 pH=4 时，对 U 了溶解问题，提高了机械性能，有利于铀的吸附。

图 15 CS/ASca 的制备工艺及处理铀废水的机理 [59]
Fig. 15 Preparation process of CS/ASca and its mechanism of treating uranium wastewater [59]

广阔的应用前景。
农林业固体废弃物、工业固体废弃物、城市固
体废弃物都可进行酸碱改性，农林业固提废弃物和
城市固体废弃物主要通过酸碱改性材料表面，引入
含氧官能团发生络合反应，增加吸附能力，而工业
固体废弃物则主要是提高孔隙率，改善碱性，去除
杂质。通过煅烧氧化改性，农林业固体废弃物和城
市固体废弃物主要是形成炭物质，吸附性能更强，
而工业固体废弃物通过煅烧分解部分物质，增加了
比表面积。官能团修饰改性属于表面改性，是在农
林业固体废弃物和工业固体废弃物表面接枝官能

团，通过表面络合作用去除铀。通过负载改性（磁
图 16 AS-Ca-Gel 的制备过程示意图 [60] 性/磁性复合改性、其他金属氧化物复合改性），农
Fig. 16 Schematic diagram of preparation process of
AS-Ca-Gel 60] 林业固体废弃物、工业固体废弃物、城市固体废弃
物增加了活性位点，金属/金属氧化物的加入可增加
凝胶复合方法操作简单、成本低，解决了材料 离子交换位点，与重金属发生氧化还原反应，铁的
不易分离的问题，相对环保，但会降低比表面积， 负载还可改善回收问题，工业固体废弃物因本身所
需要选择合适的试剂使制备的凝胶具有蜂窝状的孔 含的金属氧化物较为丰富，对其进行磁改性较多，
结构。凝胶材料在处理低浓度的含铀废水时表现出 其他金属氧化物负载较少。