PVP包覆納米Fe3O4對U(Ⅵ)的吸附

謝汶級，李 佳，王辛龍，任 萌，周顯明

1.中國核動力研究設計院 核燃料及材料國家級重點實驗室，四川 成都 610041；2.四川大學 化學工程學院，四川 成都 610065

核能作為一種可再生能源，得到了世界各國大力開發和廣泛利用，但在核能開發過程中會產生大量含鈾廢水。鈾元素具有重金屬化學毒性和放射性輻射雙重危害，含鈾廢水的不當排放不僅會造成鈾資源的浪費，還會沿食物鏈被生物吸收、蓄積，最終造成在人體積累和慢性中毒，危害生態環境和人類健康[1-3]。國內外已有大量關于含鈾廢水處理的研究報道，主要方法有化學沉淀法[4]、離子交換法[5-6]、膜分離法、電化學法[7]、微生物法、植物修復法、蒸發濃縮法與吸附法等[8-9]。其中吸附法在核工業應用最為廣泛，常用的吸附劑有活性炭與硅膠等，這些吸附劑均具有吸附容量低、用量大、無法處理有機廢液與會產生難以處理的二次放射性固體廢物等缺點，這些缺點極大地限制了吸附法處理含鈾廢液的發展。

納米Fe2O3是一種成本低、高比表面積、強吸附能力、強磁性、易于分離的重金屬離子吸附劑和高級氧化催化劑，雙重屬性使之有應用于處理重金屬有機廢液的潛力。已有的研究表明，納米Fe2O3能有效去除Pb2+、Hg2+、Cd2+、Cu2+、Cr(Ⅵ)與U(Ⅵ)等重金屬離子[10-11]。近年來，采用溶膠凝膠法制備的α-Fe2O3開始應用于核領域鈾元素的吸附，吸附率均在95%以上，表明納米Fe2O3能夠用于含鈾廢水的吸附處理[12-13]。此外，各類改性納米氧化鐵也不斷應用于含鈾廢水處理領域。2012年，Fan等[14]用二氧化硅包覆納米Fe3O4粉末對U(Ⅵ)進行吸附研究，其吸附容量達到52.0 mg/g，且該吸附劑能夠用HCl再生循環利用。……