固定化黑曲霉活性炭吸附铀的机理

中国有色金属学报, 2016, 26(4): 936-945.

固定化黑曲霉活性炭吸附铀的机理

喻清 ^1, , 丁德馨 ^2, , 李登科 ^3, , 余园平 ^4, , 罗艺 ^5, , 王启方 ^6, , 胡南 ^7,

1.中南大学资源与安全工程学院,长沙410083;南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室,衡阳421001

2.中南大学资源与安全工程学院,长沙410083;南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室,衡阳421001

3.南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室,衡阳,421001

4.南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室,衡阳,421001

5.南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室,衡阳,421001

6.南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室,衡阳,421001

7.南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室,衡阳,421001

基金项目: 衡阳市科技局资助项目(2013KS31) 国家自然科学基金资助项目(11505093,51574152) 国家自然科学基金重点资助项目(U1401231) 南华大学创新训练中心“大学生研究性学习和创新性实验计划”校级项目(201412,201422,201501) Project(13C800) supported by the Education Department of Hunan Province,China Projects (201412,201422,201501) supported by the College Students' Research Study and Innovative Experiment Plan of Innovative Training Center in University of South China,China 湖南省教育厅资助项目(13C800) Project (NHCXTD04) supported by the Innovation Team of the Prediction and Control of Geotechnical Engineering Disaster of Uranium Mine in University of South China,China Projects(11505093,51574152) supported by the National Natural Science Foundation of China Project (2013KS31) supported by the Hengyang Municipal Science and Technology Bureau,China 南华大学“铀矿山岩土工程灾害预测与控制”创新团队项目(NHCXTD04)Project(U1401231) supported by the Key Project of the National Natural Science Foundation of China

关键词：固定化 , 黑曲霉 , 活性炭 , 吸附铀

Adsorption mechanism of uranium of immobilizing Aspergillus niger activated carbon

Keywords： immobilizing , Aspergillus , niger , activated

采用海藻酸钠包埋黑曲霉及活性炭粉末的方法制备固定化黑曲霉活性炭微球,利用静态吸附试验研究铀溶液的pH值、初始铀浓度、吸附时间、黑曲霉粉末与活性炭粉末质量的配比及固定化黑曲霉活性炭微球的投加量等因素对其吸附铀的影响.通过对动力学模型、等温吸附模型进行拟合,研究固定化黑曲霉活性炭吸附铀的行为.采用扫描电镜、能谱仪和红外光谱仪分析吸附前后固定化黑曲霉活性炭微球表面的形貌、化学组成和官能团结构的变化,进而探讨吸附过程可能涉及的反应机理.结果表明:固定化黑曲霉活性炭吸附铀的最佳条件为pH值为5.0,铀初始浓度为l mg/L,固定化黑曲霉活性炭微球投加量为0.3 g/L,9h即达到吸附平衡,最大吸附量为691.7 mg/g.固定化黑曲霉活性炭吸附铀的过程符合准二级动力学模型,相关系数为0.9994; 吸附等温线符合Freundlich和Langmuir等温线模型,相关系数分别为0.9875和0.9993,体现固定化黑曲霉活性炭对铀的吸附模式是以单层吸附为主与多层吸附的共同作用的吸附模式.

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