【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铀吸附剂，具体涉及一种改性吸附材料及其制备方法以及应用。
技术介绍
1、近年来，核能作为一种绿色清洁能源受到社会的广泛关注，发展迅速，并且核能行业的稳定可持续发展可以为社会的可持续发展提供支撑。而核能行业的可持续发展在很大程度上依赖于铀资源的稳定供应，但在铀的纯化与转化过程中，会产生大量的含铀废液，其中包含大量的铀，对外排放不仅会造成铀资源的浪费，而且会对环境产生污染。因此，针对含铀废液中的铀进行回收对环境安全以及核能可持续发展具有重要意义。
2、吸附法作为一种经济性好、处理效果好、操作性强、具备工业化生产潜力的放射性废水处理技术，受到了研究人员的重点关注。有机聚合物吸附材料由于稳定性高、吸附性能好、形式多变并且易于回收复用，成为了新型吸附材料领域的主流研究方向。考虑到含铀废液复杂的体系、恶劣的ph条件以及可能存在的放射性，吸附材料不仅需要具备优异的吸附性能，还必须同时具备超强的机械稳定性以及辐照稳定性。
3、聚醚醚酮（peek）是在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的高聚物，具有优异的化学稳定性和辐照稳定性，并且具备良好的机械强度。因此，在peek的基础上，开发一种改性吸附材料，不仅具有重要的理论意义，而且具有极好的实际应用价值。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种改性吸附材料及其制备方法以及应用，合成条件温和，经济性高，操作简便，并且吸附材料具有优异的化学稳定性、机械强度以及辐照稳定性，吸附率高
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的：
3、一种改性吸附材料，具有如下所示的结构式：
4、
5、其中，磺化度为57-87%。该吸附材料具有特定的磺化度，针对含铀废水表现出优异的吸附性能。
6、本专利技术还提供了上述改性吸附材料在铀吸附方面的应用，所述改性吸附材料针对u（ⅵ）的吸附率高达97%以上。
7、一种改性吸附材料的制备方法，所述改性吸附材料利用聚醚醚酮与浓硫酸制备得到，具体为：
8、（1）将聚醚醚酮与浓硫酸混合均匀；
9、（2）反应结束后利用冰水混合物使体系猝灭；
10、（3）将反应后的液体缓慢滴入冰水混合物中，经干燥获得所述改性吸附材料。
11、本专利技术采用后磺化法，利用磺化剂浓硫酸对聚醚醚酮进行磺化，控制反应温度、反应时间以及磺化剂用量进而控制磺化聚醚醚酮的磺化度，得到具有优异吸附性能的改性吸附材料。本专利技术原料易得，合成反应操作简便，合成步骤经济性、生产效率高。反应式如下：
12、
13、优选的，所述聚醚醚酮分子量为10000-300000，所述浓硫酸的浓度为97-98.5%。其中，浓硫酸能够在作为反应物的同时兼作溶剂，便于反应且易于控制，反应副产物少。
14、优选的，所述聚醚醚酮与浓硫酸的投料比例为1g:8ml-1g:12ml。在此条件下，聚醚醚酮与浓硫酸可以充分反应进而得到具有合适磺化度、优异吸附性能的改性吸附材料，且避免了原料的浪费；
15、优选的，所述步骤（1）中的浓硫酸在混合前先进行预热，预热温度为30-60℃，混合方式优选为聚醚醚酮少量多次缓慢加入浓硫酸中。
16、优选的，所述步骤（2）中，反应物在反应过程中不断搅拌，反应温度为30-60℃，反应时间为3-8h。反应过程中不断搅拌能够促进反应发生，加快反应的进行。
17、优选的，所述干燥方式为真空干燥，干燥温度为80-100℃，方式简便且耗时短。
18、本专利技术在制备改性吸附材料过程中，控制原料比例以及反应温度、时间，并将反应后的液体缓慢滴入冰水混合物中，保证了吸附材料的高产率、高纯度。
19、与现有技术相比，有益效果如下：
20、（1）本专利技术采用后磺化法，利用磺化剂浓硫酸以及聚醚醚酮制备得到具有优异吸附性能的改性吸附材料，反应温度低，反应条件温和，操作简单；其中，浓硫酸作为反应物和溶剂，原子经济性高。
21、（2）本专利技术的改性吸附材料在铀吸附方面具有非常好的应用，针对u（ⅵ）的吸附具有普遍的ph适用性，且不依赖于离子强度，吸附率高达97%以上，且该改性吸附材料产率高、纯度高。
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1.一种改性吸附材料，其特征在于，所述改性吸附材料具有如下所示的结构式：；
2.根据权利要求1所述的改性吸附材料在铀吸附方面的应用。
3.根据权利要求1所述的改性吸附材料的制备方法，其特征在于，所述改性吸附材料利用聚醚醚酮与浓硫酸制备得到。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述聚醚醚酮分子量为10000-300000，所述浓硫酸的浓度为97-98.5%。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述聚醚醚酮与浓硫酸的投料比例为1g:8mL-1g:12mL。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的浓硫酸在混合前先进行预热，预热温度为30-60℃。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述反应温度为30-60℃，反应时间为3-8h。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述干燥方式为真空干燥，干燥温度为80-100℃。
【技术特征摘要】
1.一种改性吸附材料，其特征在于，所述改性吸附材料具有如下所示的结构式：；
2.根据权利要求1所述的改性吸附材料在铀吸附方面的应用。
3.根据权利要求1所述的改性吸附材料的制备方法，其特征在于，所述改性吸附材料利用聚醚醚酮与浓硫酸制备得到。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述聚醚醚酮分子量为10000-300000，所述浓硫酸的浓度为97-98....
【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，樊子昂，阮辉，刘云蕾，刘燕蕊，杨康，吉明波，杨尧尧，孙月君，
申请(专利权)人：烟台哈尔滨工程大学研究院，
类型：发明
国别省市：
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