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Memory effect induced the enhancement of uranium (VI) immobilization on low-cost MgAl-double oxide: Mechanism insight and resources recovery

氢氧化物 吸附 氧化物 X射线光电子能谱 海水 化学 核化学 煅烧 化学工程 无机化学 材料科学 冶金 催化作用 地质学 有机化学 工程类 海洋学
作者
Meiqing Chen,Shuaishuai Li,Liping Li,Lu Jiang,Zubair Ahmed,Zhi Dang,Pingxiao Wu
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier BV]
卷期号:401: 123447-123447 被引量:61
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2020.123447
摘要

It remains challenging to develop high-performance technologies for uranium (U(VI)) removal/recovery from wastewater/seawater. In this study, MgAl-double oxide (MgAl-LDO-500) was fabricated by calcining MgAl-layered double hydroxide (MgAl-LDH) at 500 ℃ in air. It showed excellent performance in U(VI) removal with an equilibrium time of 15 min and the maximal adsorption capacity of 1098.90 mg g−1. MgAl-LDO-500 also showed good adaptability in a wide range of pH (from 3 to 10), coexisting ions and different water matrices for U(VI) immobilization. It was found that the anion form of U(VI) intercalated into the layer of MgAl-LDO-500 and caused recombination of layered structures. A series of characterizations (XRD, SEM, FTIR, XPS) proved that memory effect and surface complexation were the key mechanism for the enhancement of U(VI) immobilization on MgAl-LDO-500. Due to the remarkable memory effect, the performance of MgAl-LDO-500 for U(VI) immobilization was superior to MgAl-LDH and other high-cost materials. Besides, the fixed-bed column experiments illustrated that the removal rate achieved 99 % before 1500 BV at initial U(VI) concentration of 20 μg L−1, and the breakthrough volumes (BVs) were 4500 BVs. These results confirm that MgAl-LDO-500 is a promising material for extracting U(VI) from seawater and wastewater.
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