[發明專利]一種處理含鈾放射性廢水的復合吸附劑、制備方法及應用

在審

• 申請號: 201710200473.X
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN106902741A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 楊愛麗;楊鵬;武俊紅;朱玉寬;李萍;張峰
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院材料研究所
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;G21F9/12
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 錢成岑

1.一種處理含鈾放射性廢水的復合吸附劑，其特征在于，所述吸附劑由氧化石墨烯和錳氧化物組成。

2.如權利要求1所述一種處理含鈾放射性廢水的復合吸附劑，其特征在于，所述吸附劑由包括氧化石墨烯、KMnO₄以及濃HCl的原料在50～60℃下超聲制備得到。

3.如權利要求1所述一種處理含鈾放射性廢水的復合吸附劑的制備方法，其特征在于，包括：將氧化石墨烯與去離子水混合超聲制得氧化石墨烯懸浮液，向懸浮液中加入KMnO₄以及濃HCl，并在50～60℃超聲25～35min，依次經離心、洗滌、真空干燥后得到本發明復合吸附劑。

4.如權利要求3所述一種處理含鈾放射性廢水的復合吸附劑的制備方法，其特征在于，所述氧化石墨烯、KMnO₄以及濃HCL的加入比例為(0.4～0.8)g：(0.5～1.5)g：(1～4)ml；所述洗滌采用去離子水和乙醇洗滌；所述真空干燥溫度為55～65℃。

5.如權利要求3所述一種處理含鈾放射性廢水的復合吸附劑的制備方法，其特征子在于，所述氧化石墨烯的制備方法為：將石墨、NaNO₃和H₂SO₄混合后至于冰浴中，緩慢加入KMnO₄，并控制反應液溫度低于20℃；除去冰浴將溫度升高至30～40℃并保持25～35min，依次加入水和H₂O₂溶液反應后得到黃褐色產物，離心、洗滌、真空干燥后即得氧化石墨烯。

6.如權利要求5所述一種處理含鈾放射性廢水的復合吸附劑的制備方法，其特征在于，所述石墨、NaNO₃、KMnO₄的質量比為2～6：1～3：10～14；所述石墨的質量與H₂SO₄的體積比為(2～6g):(88～96)ml；所述H₂SO₄、水、H₂O₂溶液的體積比為(88～96):(180～190):(330～350)；所述洗滌采用HCl和去離子水洗滌；所述真空干燥溫度為35～45℃。

7.如權利要求2至6任一項所述一種處理含鈾放射性廢水的復合吸附劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)氧化石墨烯的制備：將石墨、NaNO₃和H₂SO₄混合在燒杯中置于冰浴中，攪拌下緩慢加入KMnO₄，控制加入的速度避免反應液溫度超過20℃，除去冰浴將溶液溫度升至30～40℃保持25～35min，緩慢加入水再攪拌25～35min，加入H₂O₂反應后得到黃褐色產物，離心、洗滌、下真空干燥后即得氧化石墨烯；

2)氧化石墨烯-錳氧化物復合吸附劑的制備：將上述制備的氧化石墨烯與去離子水混合置于超聲浴中得到氧化石墨烯懸浮液，向懸浮液中加入KMnO₄和濃HCl，50～60℃下超聲25～35min，離心、洗滌、真空干燥后即得本發明復合吸附劑。

8.如權利要求1所述一種處理含鈾放射性廢水的復合吸附劑的應用，其特征在于，所述復合吸附劑在處理含鈾放射性廢水中去除核素鈾的應用。

9.如權利要求8所述一種處理含鈾放射性廢水的復合吸附劑的應用，其特征在于，調節含鈾放射性廢水的pH，加入復合吸附劑，振蕩對核素鈾進行吸附。

10.如權利要求9所述一種處理含鈾放射性廢水的復合吸附劑的應用，其特征在于，對于初始濃度為10mg/L的含鈾廢水，當pH為4、投加量為0.5g/L時，5min內復合吸附劑對鈾的去除率即可達到97.78％，當振蕩吸附時間為20～30min時，核素鈾的去除率高達99％。