[发明专利]一种用于溶液中铀分离的功能化水热碳材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种用于溶液中铀分离的功能化水热碳材料的制备方法。该方法依次包括：(1)柚子皮前驱体的制备；(2)水热碳基质的制备；(3)水热碳基质的功能化；对所制备的水热碳基质用Hummers法进行氧化处理，即制得功能化水热碳材料。将所制备的功能化水热碳对溶液中的纯铀或共存金属离子溶液进行分离吸附处理，有效地分离溶液中的铀酰离子，且功能化水热碳材料可多次循环使用。采用本发明制备功能化水热碳方法，其操作工艺简单，成本低廉；所得吸附剂功能化水热碳材料对溶液中铀分离性能优越，分离能力高。本发明的完成与公开为制备铀分离新型材料找到了一条新的途径。

主权项

1.一种用于溶液中铀分离的功能化水热碳材料的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：(1)柚子皮前驱体的制备将废弃柚子皮去除黄色硬壳得到白瓤，再将所得白瓤剪成小块，并用去离子水反复清洗3～5次，去除其中的杂质；将清洗后的白瓤置于鼓风干燥箱中，在60℃条件下干燥过夜，将干燥后的白瓤充分研磨至粉末状，即柚子皮前驱体；(2)水热碳基质的制备将步骤(1)所得柚子皮前驱体，取其重量3～6g，置于水热反应釜中，加入50～100mL去离子水，在160～220℃温度条件下反应12～48小时；然后待水热反应釜冷却至室温后，对其进行抽滤分离，得到黑色固体；将所得黑色固体用去离子水和乙醇交替地反复清洗至滤液澄清无色，于鼓风干燥箱中，在60℃条件下干燥过夜后，得到水热碳基质；(3)水热碳基质的功能化经步骤(2)得到的水热碳基质，使用Hummers法对其实现功能化；取其重量为1～3g，加入40～80mL浓硫酸，在室温下充分搅拌使水热碳基质充分分散后；再加入1～10g高锰酸钾，并在20～60℃温度下反应2～12小时；反应结束后，向反应体系中加入浓度为30％的1～5mL过氧化氢水溶液；待其冷却至室温后，抽滤得到黑色固体，将其用去离子水和乙醇交替地反复洗涤至滤液澄清无色，置于鼓风干燥箱中，在60℃条件下干燥过夜后，即得到功能化的水热碳材料。