一种偕胺肟化制造技术

本公开提供了一种偕胺肟化

【技术实现步骤摘要】
一种偕胺肟化g
‑
C3N4/ZrO2吸附剂及其制备方法和应用、提铀方法


[0001]本公开涉及材料制备
，尤其涉及一种偕胺肟化
g
‑
C3N4/ZrO2
吸附剂及其制备方法和应用
、
提铀方法
。

技术介绍

[0002]海水中蕴藏的丰富铀资源是核能进一步发展的关键
。
然而，复杂的海水环境导致铀形态的多样性，从而限制了铀的提取
。
由于大气
CO2的溶解，碳酸根
(CO
32
‑
)
和碳酸氢根
(HCO3‑
)
阴离子成为海水中的主要的共存离子，并会与海水中的铀酰离子结合形成
U(VI)
‑
CO3络合物，如
UO2(CO3)
22
‑
和
UO2(CO3)
34
‑
等，这些
U(VI)
‑
CO3络合阴离子也是铀在海水中的主要存在形式
。
这些络合物种的存在会导致铀吸附行为的改变，有别于传统的酸性条件下对铀酰离子
(UO22+)
的吸附
。
[0003]目前，海水提铀主要的方法大致分为：膜过滤法
、
溶剂提取法
、
离子交换法
、
吸附法等
。
其中，吸附法因其具备高效
、
制备简单
、
成本低等优点，被公认为最有前景的铀提取方法
。
而在众多吸附材料中，偕胺肟基材料凭借其对铀酰离子的高亲和性及离子选择性
、
耐酸耐碱
、
使用寿命长等优点，最具开发潜力
。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术中的现状，本公开的实施例提供一种偕胺肟化
g
‑
C3N4/ZrO2吸附剂及其制备方法和应用
、
提铀方法
。
本公开实施例提供的偕胺肟化
g
‑
C3N4/ZrO2吸附剂附性能好，其制备方法成本低且可以适用于大批量合成，使得利用其的提铀方法更加经济
。
[0005]为达到上述目的，本公开的实施例采用如下技术方案：
[0006]第一方面，本公开实施例提供了一种偕胺肟化
g
‑
C3N4/ZrO2吸附剂的制备方法，所述制备方法包括：
[0007]Step1
：通过一锅煅烧法合成
g
‑
C3N4/ZrO2；
[0008]Step2
：通过共混法合成负载
g
‑
C3N4/ZrO2聚丙烯腈基或丙烯腈基复合材料；
[0009]Step3
：将偕胺肟基引入
Step2
得到的复合材料，得到负载
g
‑
C3N4/ZrO2偕胺肟化聚丙烯腈或丙烯腈复合材料
。
[0010]可选的，
Step1
：通过一锅煅烧法合成
g
‑
C3N4/ZrO2包括：
[0011]将三聚氰胺和
Zr(NO3)4·
5H2O
在研钵中混合研磨后放入坩埚中，在马弗炉中以
5℃ min
‑1的升温速率升至
550℃
，然后在此温度下煅烧4小时得到
g
‑
C3N4/ZrO2。
[0012]可选的，
Step2
：通过共混法合成负载
g
‑
C3N4/ZrO2聚丙烯腈基复合材料包括：
[0013]将聚丙烯腈纤维加入到氮
‑
氮二甲基甲酰胺中，在
95℃
下油浴搅拌直至纤维完全溶解；随后，将
Step1
得到的
g
‑
C3N4/ZrO2分散到该溶液中，在
95℃
条件下回流
12h
；反应后趁热将混合液在磁力搅拌下逐滴加入到冷的去离子水中，随后抽滤分离，干燥后得到聚丙烯腈复合材料
PAN
‑
g
‑
C3N4/ZrO2。
[0014]可选的，在
step3
中采用羟胺法引入偕胺肟基包括：
[0015]将
step2
得到的
PAN
‑
g
‑
C3N4/ZrO2复合材料
、
盐酸羟胺和碳酸钠混合在纯水中，然后在
65℃
条件下反应
5h
；反应后将沉淀过滤冲洗，真空干燥后得到最终的偕胺肟化聚丙烯腈纤维复合材料
g
‑
C3N4/ZrO2‑
AO。
[0016]可选的，在
Step1
中，三聚氰胺和
Zr(NO3)4·
5H2O
的质量为
10g
和
3.3g
；在
Step2
中，聚丙烯腈纤维
、
氮
‑
氮二甲基甲酰胺和
Step1
得到的
g
‑
C3N4/ZrO2的质量分别为
1.25g、25g
和
0.25g
；在
step3
中，
step2
得到的
PAN
‑
g
‑
C3N4/ZrO2复合材料
、
盐酸羟胺和碳酸钠的质量为
0.5g、8g
和
5.8g。
[0017]可选的，所述
step3
中引入偕胺肟基的方法可以采用羟胺法
。
[0018]第二方面，本公开实施例提供了一种偕胺肟化
g
‑
C3N4/ZrO2吸附剂，所述偕胺肟化
g
‑
C3N4/ZrO2吸附剂由第一方面所述的制备方法制备获得
。
[0019]第三方面，本公开实施例提供了第二方面所述的偕胺肟化
g
‑
C3N4/ZrO2吸附剂的应用，所述偕胺肟化
g
‑
C3N4/ZrO2吸附剂在放射性元素分离
、
环境治理等中应用
。
[0020]第三方面，本公开实施例提供了一种提铀方法，所述提铀方法第二方面所述的偕胺肟化
g
‑
C3N4/ZrO2作为吸附剂
。
[0021]可选的，在所述提铀方法中，所述偕胺肟化
g
‑
C3N4/ZrO2作为吸附剂的应用环境主要是海水弱碱性条件：
pH...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种偕胺肟化
g
‑
C3N4/ZrO2吸附剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
Step1
：通过一锅煅烧法合成
g
‑
C3N4/ZrO2；
Step2
：通过共混法合成负载
g
‑
C3N4/ZrO2聚丙烯腈基复合材料；
Step3
：将偕胺肟基引入
Step2
得到的复合材料，得到负载
g
‑
C3N4/ZrO2偕胺肟化聚丙烯腈复合材料
。2.
根据权利要求1所述的偕胺肟化
g
‑
C3N4/ZrO2吸附剂的制备方法，其特征在于，
Step1
：通过一锅煅烧法合成
g
‑
C3N4/ZrO2包括：将三聚氰胺和
Zr(NO3)4·
5H2O
在研钵中混合研磨后放入坩埚中，在马弗炉中以
5℃ min
‑1的升温速率升至
550℃
，然后在此温度下煅烧4小时得到
g
‑
C3N4/ZrO2。3.
根据权利要求2所述的偕胺肟化
g
‑
C3N4/ZrO2吸附剂的制备方法，其特征在于，
Step2
：通过共混法合成负载
g
‑
C3N4/ZrO2聚丙烯腈基复合材料包括：将聚丙烯腈纤维加入到氮
‑
氮二甲基甲酰胺中，在
95℃
下油浴搅拌直至纤维完全溶解；随后，将
Step1
得到的
g
‑
C3N4/ZrO2分散到该溶液中，在
95℃
条件下回流
12h
；反应后趁热将混合液在磁力搅拌下逐滴加入到冷的去离子水中，随后抽滤分离，干燥后得到聚丙烯腈复合材料
PAN
‑
g
‑
C3N4/ZrO2。4.
根据权利要求6所述的偕胺肟化
g
‑
C3N4/ZrO2吸附剂的制备方法，其特征在于，在
step3
中引入偕胺肟基包括：将
step2
得到的
PAN
‑
g
‑
C3N4/ZrO2复合材料
、
盐酸羟胺和碳酸钠混合在纯水中，然后在
65℃
条件下反应
5h
；反应后将沉淀过滤冲洗，真空干...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，舒俊翔，王成，桂兵涛，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：