碳納米管的修飾及其對U的吸附行為研究

《碳納米管的修飾及其對U的吸附行為研究》是依託四川大學，由唐軍擔任項目負責人的重大研究計畫。

基本介紹

• 中文名：碳納米管的修飾及其對U的吸附行為研究
• 項目類別：重大研究計畫
• 項目負責人：唐軍
• 依託單位：四川大學

項目摘要

研究開發從含鈾廢水中分離、回收鈾的新型高效吸附材料及提取技術無論對鈾資源的充分利用還是環境保護均十分必要和緊迫。碳納米管具有比表面積大、耐熱、耐腐蝕、生長可控、化學操縱性好、選擇性好等諸多特點，通過對其進行結構改性或化學修飾，有望成為鈾的高性能吸附劑。但目前相關的研究很少，基於碳納米管結構調控基礎上的鈾吸附研究幾乎處於空白。本課題擬研究碳納米管單壁/多壁、形態、物理化學修飾等因素對鈾的吸附行為，以及複雜化學環境對鈾吸附的影響，探索碳納米管對放射性重金屬離子最佳吸附工藝條件，建立碳管吸附鈾的經濟性評價體系。在此基礎上，套用同步輻射、高分辨透射電鏡等技術研究碳納米管吸附鈾，提出碳管吸附鈾的理論模型。研究結果對培育和發展碳納米管成為高性能鈾吸附劑，保障我國核電可持續發展具有重要科學意義。

結題摘要

研究開發從含鈾廢水中分離、回收鈾的新型高效吸附材料及提取技術無論對鈾資源的充分利用還是環境保護均十分必要和緊迫。碳納米材料，特別是納米碳管和石墨烯，具有比表面積大、耐熱、耐腐蝕、生長可控、化學操縱性好、選擇性好等諸多特點，通過對其進行結構改性或化學修飾，有望成為鈾的高性能吸附劑。本課題研究了碳納米管/石墨烯物理化學修飾等因素對鈾的吸附行為，以及複雜化學環境對鈾吸附的影響，探索了碳納米材料對放射性重金屬離子最佳吸附工藝條件。發現多壁納米碳管化學切割、氧化後，可大大提高其吸附容量，最大了達502.6mg/g，且具有較高的吸附選擇性；並初步探索了碳納米材料成型化，既碳管-石墨烯氣溶膠對U的吸附行為。研究結果對培育和發展碳納米管成為高性能鈾吸附劑，保障我國核電可持續發展具有重要科學意義。