三元水滑石负载的硫化纳米零价铁对铀的高效去除与机理研究

庞宏伟¹，唐昊¹，王佳琦²，王祥学^1,2，于淑君¹

1. 华北电力大学环境科学与工程学院资源环境系统优化教育部重点实验室2. 华北电力大学环境科学与工程系燃煤电站烟气多污染物协同控制实验室

摘 要：纳米零价铁材料（NZVI）被广泛用于环境中放射性核素U（VI）的去除,但是单纯的NZVI存在稳定性差、去除效果差等不足。本研究结合表面钝化技术与负载技术制备得到Ca-Mg-Al水滑石负载的硫化纳米零价铁材料（CMAL-SNZVI）,并将其用于U（VI）的高效去除。结合宏观试验与光谱分析表征得到的结果表明, CMAL-SNZVI材料具有出色的理化性质与较高的活性,对水溶液中U（VI）的去除具有优良的效果,在2h内可以达到反应平衡,且最大吸附量可达175.7 mg·g–1。CMAL-SNZVI对U（VI）的去除主要是由吸附过程与氧化还原反应相结合的方式:吸附过程中U（VI）与材料中的CMAL基底、SNZVI的表层通过内层表面络合作用结合;还原过程中材料的NZVI内核将U（VI）还原成低毒难溶的U（IV）后去除。CMAL-SNZVI可为NZVI材料的改性方法提供新的研究方向,同时,CMAL-SNZVI在污染物去除方面表现优异,可以作为出色的环境修复材料。

关键词：硫化纳米零价铁;双金属氢氧化物;U(Ⅵ);吸附;还原;