磁性TiO2/GO對二元體系中U（Ⅵ）的去除效能及機理

唐振平 ，肖莎莎 ，謝嚴興 ，畢玉璽 ，劉迎九 ，周 帥

（1.南華大學污染控制與資源化湖南省重點實驗室，湖南衡陽421001；2.南華大學核燃料循環地質理論與技術衡陽市重點實驗室，湖南衡陽421001）

含鈾廢水具有化學毒性和低放射性，會對人體和生態環境構成潛在威脅。吸附法因具有高效率、低污染和方便回收等優點被研究者廣泛應用于含鈾廢水的處理〔1〕。 氧化石墨烯（GO）比表面積大、機械性能好，且含有對重金屬有強絡合能力的官能團（羧基和羥基），被視作含鈾廢水治理研究的熱門材料。然而GO在水中容易發生團聚，限制了其效能，需要通過復合其他材料改善性能。二氧化鈦（TiO2）能光催化還原重金屬，但對可見光的吸收范圍較窄，對重金屬的去除效果不佳。有研究表明，GO與TiO2復合后（TiO2/GO）不僅能發揮兩者的去除效果，還能克服GO在水中易團聚〔2〕、TiO2對可見光吸收范圍窄等缺點〔3〕。 此外，在 TiO2/GO 引入磁性四氧化三鐵（Fe3O4）可成功解決GO在水溶液中難分離的問題〔4〕。因此，磁性二氧化鈦/氧化石墨烯（磁性TiO2/GO）在含鈾廢水處理中具有一定應用前景。

實際鈾礦廢水中離子種類多、成分非常復雜，嚴重制約了鈾〔尤其是U（Ⅵ）〕的高效去除與回收〔5〕。其中，重金屬離子是影響U（Ⅵ）去除效果的主要因素之一〔5〕。目前已有少量研究考察了重金屬離子對氧化石墨烯基復合材料去除U（Ⅵ）的影響。Wencheng Song等〔6〕通過等離子體接枝法制備了聚丙烯酰胺/氧化石墨烯（PAM/GO），并用其去除 U（Ⅵ）、Eu（Ⅲ）和Co（Ⅱ）。結果表明，與處理單組分U（Ⅵ）相比，3種放射性元素共存條件下PAM/GO對U（Ⅵ）的去除率下降了約 20%，原因在于 U（Ⅵ）、Eu（Ⅲ）、Co（Ⅱ）與PAM/GO的結合位點存在競爭吸附關系。……