摘要
铯资源广泛应用于工业、医疗等领域,前景广阔。我国盐湖资源丰富,其中蕴含的铯资源更是可以满足当前所需,目前最重要的便是如何低成本高效率地分离提取盐湖卤水中的铯资源。磷钼酸铵(AMP)和磷酸锆(ZrP)具有良好的耐热性,同时对Cs+具有较高的选择性,是优异的分离提取铯资源的无机离子吸附剂。但磷钼酸铵和磷酸锆具有分散性、亲水性,在水中通常表现为超细粉体,这阻碍了其作为Cs+吸附剂使用后与水的分离,限制了其在实际水处理中的使用。针对这一问题,一般将无机离子吸附剂固定在一些载体材料上,以防止其在水中的分散并促进其回收利用。同时,载体材料的选择也是影响吸附剂性能的重要因素,多孔结构的基质载体能够满足无机吸附剂对载体的期望要求,是一种具有发展前景的基质载体。 因此,本文以AMP和ZrP作为Cs+的无机交换相,聚氨酯海绵和水凝胶两种孔结构的物质作为无机离子吸附剂AMP和ZrP的基质载体,通过物理和化学结合的方式,制备针对分离提取铯资源的AMP和ZrP修饰的孔结构复合吸附剂。同时,为探讨最佳吸附条件,研究了溶液pH值、Cs+的初始浓度、温度及循环次数等因素对吸附效果的影响并研究了吸附剂的稳定性和再生性。为揭示吸附剂对Cs+的吸附机理,研究了吸附剂的吸附动力学、吸附等温线及吸附热力学。结果表明,比较本文所制备的吸附剂,以AMP作为Cs+的无机交换相,聚氨酯海绵作为基质载体,通过物理浸渍同时多巴胺包覆的吸附剂吸附过程符合准二级动力学模型,平衡吸附容量为14.0075mg/g,是其中最适用于盐湖卤水体系中分离提取Cs+的吸附剂。