[发明专利]一种采用磷酸三丁酯改性樟树叶制备海水提铀植物-有机复合吸附剂的方法

说明书

本发明涉及一种采用磷酸三丁酯改性樟树叶制备海水提铀植物‑有机复合吸附剂的方法。通过磷酸三丁酯对植物叶片粉末进行改性，再将所得产物活化洗涤真空干燥后得到植物有机复合吸附剂，该吸附剂应用于吸附海水铀方面。吸附剂原材料来源广泛、取材方便、制备过程简单、仪器设备要求不高、成本较低；用于海水铀吸附，吸附效率高，吸附容量大；吸附速率很快，短时间内即达到吸附平衡；在成分复杂的碱性海水溶液环境中对铀具有较高的选择特异吸附性能。

技术领域

本发明涉及海水提铀，具体涉及一种采用磷酸三丁酯改性樟树叶制备海水提铀植物-有机复合吸附剂的方法。

背景技术

核能发电具有污染小、发电量大、效率高等优点，在当今全球发展低碳环保经济的背景下，是替代陆地常规能源的最佳选择。而铀是生产核能不可获缺的燃料。世界上平均每年大约消耗7.0×10⁷Kg的铀，基本上都是从陆地铀矿资源中提取的。而全世界适合开采的铀矿资源只有3.0×10⁹Kg，即使把低品位的铀矿及其副产品铀化物，以及所有库存、废铀等计算在内，总量也不会超过5.0×10⁹Kg，仅能供人类使用几十年。据预测，到2050年陆地铀资源消耗殆尽。因此，开发新的铀资源途径具有重要意义。除了地壳中常规铀以外，水体中铀资源非常丰富，其中以海水中铀为最典型代表。

目前，提铀的方法主要有化学沉淀法、离子交换法、溶剂萃取法、浮选法、膜分离法和吸附法等。吸附法以操作简单、经济高效等优点成为目前铀提取最具潜力的方法、尤其是铀特异性复合吸附剂是当前研究的热点。目前，用于吸附铀的吸附剂主要有三类：有机、无机和复合吸附剂。因海水成分复杂，处于碱性条件下，且含铀浓度极低等特点，为海水中铀提取带来了很多困难，如吸附效率低、选择性能差、吸附容量小等。而文献报道的大部分吸附材料在实际应用中对于铀浓度较低的水介质还存在吸附效率低、生产成本高、回收再利用困难，特别是对于海水中铀的提取缺乏理想的吸附材料。因此，亟需开发一种能耐受海水复杂环境、对铀具有特异性吸附的吸附材料。

樟树叶是一种四季能采取的常见廉价材料。本专利采用樟树叶作为吸附剂的原材料，用有机试剂对其进行修饰，制备成植物-有机复合植物-有机复合吸附剂用于海水铀提取，提出一种更加快速、简便、经济提取海水铀的新方法。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种采用磷酸三丁酯改性樟树叶制备海水提铀植物-有机复合吸附剂的方法。

为了实现本发明目的，本发明首先提供一种植物-有机复合植物-有机复合吸附剂用于海水中铀吸附。该吸附剂是通过磷酸三丁酯对植物叶片粉末在一定条件下进行物理化学修饰获得，再将所得产物活化洗涤真空干燥后得到。在本发明具体实施例中选用了樟树叶作为具体植物叶片来源，但是本发明并不局限如此，依据天然植物树叶具有一定吸附铀的能力，本领域技术人员可以选择大自然中各种叶片来作为植物吸附剂来源进行研究对象，然后采取改性修饰方法进行处理，同时把制备的吸附剂材料应用于其它介质中铀的吸附，如低浓度铀废水、盐湖水等。

进一步地，将磷酸三丁酯与浓度为1 mol/L的盐酸混合获得二者的混合液，再向每克植物叶片粉末中加入这种混合液4-6 mL，在20℃-35℃的条件下，改性7-9 h以上。

作为优选，改性温度为25 ℃，改性时间为8 h。

进一步地，所述混合溶液中磷酸三丁酯和1mol/L盐酸体积比为3:1。

进一步地，所述植物叶片先洗净置于真空干燥箱中，在80℃的条件下干燥10-12h，再使用粉碎机粉碎干燥后的植物叶片，过120目标准筛，即得到植物叶片粉末。

进一步地，改性后产物经无水乙醇洗涤至中性后，在60℃条件下真空干燥8 h。

作为优选，所述植物叶片为樟树叶片。