包覆型纳米零价铁去除溶液中Pb(II)-210 的研究.PDF

第 32 卷 第 3 期 辐 射 研 究 与 辐 射 工 艺 学 报 Vol.32, No.3 2014 年 6 月 J. Radiat. Res. Radiat. Process. June 2014 包覆型纳米零价铁去除溶液中 Pb(II) -210 的研究 王长柏 李小燕 刘义保 高国振 （东华理工大学核资源与环境省部共建国家重点实验室培育基地 南昌 330013 ） 摘要 用羧甲基纤维素(CMC)包覆的纳米零价铁(NZVI)来去除溶液中的 210Pb(II) 。考察溶液的pH 值、包覆型 纳米零价铁投加浓度、210Pb(II)初始放射性活度以及反应时间等因素对包覆型 NZVI/CMC 去除溶液中 210Pb(II) 效果的影响。通过扫描电镜(SEM)和 X 射线衍射(XRD)对反应前后包覆型 NZVI/CMC 进行了表征分析。结果 表明，当pH 值为5.5，包覆型NZVI/CMC 投加浓度为0.8 −1 210 3 −1 g·L ， Pb(II)初始放射性活度为2.354×10 Bq·L ， 反应 60 min 后 210Pb(II)去除率达到 99.25% 。反应前后包覆型NZVI/CMC 的形态发生了较大的改变，其链球状 的网状结构变为片状结构。包覆型NZVI/CMC 对 210Pb(II)仍有较好的去除效果。 关键词 羧甲基纤维素，纳米零价铁, 210Pb(II) ，去除率 中图分类号 TL941 DOI: 10.11889/j.1000-3436.2014.rrj.32.030701 210Pb 及其子体 210Po 是放射性铀系的放射性成 处理放射性废水的研究提供参考，对铀矿山的和谐、 员，都属于极毒的放射性核素，广泛存在于岩石和 可持续发展及保护矿山周围生态环境和人体健康具 土壤中[1] 。在铀矿堆浸过程中，矿石中的放射性核 有非常重要的现实意义[6] 。 230 226 210 210 素 U 、 Th、 Ra 、 Pb 和 Po 都会浸出。除铀 大部分被提取外，还有少量的铀和几乎全部的 1 材料与方法 210 210 Pb 、 Po 等核素进入尾矿贮存在尾矿库内，核素 1.1 试剂与仪器 通过迁移进入食物链，最后进入人体，对人体造成 严重危害[2-4] 。对于铀矿山及铀尾矿库废水的处理， 氯化亚铁、硼氢化钾、无水乙醇、氢氧化钠、 国内外主要集中在去除废水中的铀和重金属的研究 盐酸等均为分析纯。高纯锗 γ 能谱仪（美国 210 ORTEC ）、JA1003 电子天平（上海垒固仪器有限公 上，而对于去除废水中的 Pb ，目前国内外研究的 司）、THZ-320 台式恒温振荡器 （江苏金坛仪器厂）、 资料非常少。纳米零价铁在环境污染修复中得到广 PHS-3C 型酸度计（上海雷磁仪器厂）。 泛的应用，因为其粒径小，颗粒的比表面积和比表 面能大，具有优越的吸附性能和还原活度[5] 。但是 1.2 包覆型 NZVI/CMC 的制备 纳米零价铁粒径小，极易发生团聚和在空气中氧化， 取一定量 1mol·L−1 的FeCl2 溶液于 50 mL 烧杯 从而降低其活性。最常见的防止团聚和氧化的方法 是在纳米零价铁表面包覆一层有机大分子[7] 。与纯 中，经过化学计量比计算，羧甲基纤维