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3.4 吸附实验 11
3.5 溶液pH值对MOSF吸附性能的影响 11
3.6 吸附时间对MOSF吸附性能的影响 12
3.7 硝酸铀酰的初始浓度对MOSF吸附性能的影响 13
3.8 吸附动力学 14
3.8.1 准一级动力学 14
3.8.2 准二级动力学 15
3.9 吸附等温线 16
3.9.1 Langmuir吸附等温线模型 16
3.9.2 Freundlich吸附等温线模型 18
3.10 辐照对MOSF吸附性能的影响 19
3.11 本章小结 19
结 论 20
致 谢 21
参考文献22
1 绪论
1.1 介孔材料
多孔材料可分为三个等级：微孔、介孔和大孔。其中孔径大小在2-50nm范围的称为介孔材料。介孔固体属于纳米领域范畴。无序介孔材料因形状不规整的孔道和尺寸分布不一的孔径使其性能大大降低，从而限制了其应用范围。能达到很大的比表面积是有序大孔材料的一大特点，而且它也拥有很大的孔体积。介孔材料具有十分突出的优点，具有高度有序的孔道结构；高比表面，高孔隙率；稳定性好[1]。
早期所用方法合成多孔SiO2，其制备很难控制，导致所制的有序多孔SiO2材料存在着很多缺陷，不尽人意。它的孔径分布不均匀、孔道形状不规整。纳米技术的出现和发展，为制得有序介孔材料提供了技术支持。纳米结构自组装技术应用，成功克服了早期方法存在的很多缺点[2]。现在，该技术能够制备出符合人们预期的介孔SiO2。其具备均匀的孔道，可调的孔径，是早期合成方法无法做到的。纳米结构自组装技术是指利用很弱的键或作用力，自发地将分子组装成纳米级聚集体[3]。该聚集体不是一盘散沙，而是具有一定结构的、非共价键结合的、稳定的聚集体。其步骤包括形成中间体，再形成聚集体，最后得到所需纳米结构。
介孔材料的合成包括两个主要的阶段。一是生产有机-无机液晶相：在一定合成环境下，表面活性剂与无机单体分子生成液晶织太结构相。其中表面活性剂具有有双亲性质，是一种有机分子。所生成液晶织太结构相既存在有机物也存在无机物。二是生成介孔材料：模板剂在高温下被脱除[4]。模板剂所占的空间便形成了孔径孔道。这需要利用高温热处理或其他物理化学方法[5]。介孔材料合成过程所涉及的无机物种、模板剂和溶剂之间的相互作用十分重要。它们两两之间都具有很强的相互作用。三者相互影响，缺一不可。
介孔材料具有一些其他多空所具备的优异性能，使得各界对其给予高度重视，许多科学家都热情地投入研究。介孔材料的独特性能，使得它被广泛应用于在各个领域。在化工中，介孔材料可作为催化剂；也是良好的载体，可负载过度金属有机物。生物医药上，介孔材料可用于固定和分离酶、蛋白质等；分离细胞或DNA；还可以控释药物。环保方面，介孔材料可用于降解有机废物，它以光催化剂处理污染物、吸附有害气体等。
本课题研究中使用P123作为材料合成过程中的模板剂，溶胶-凝胶法合成二氧化硅有序多孔材料MOSF。
1.2 铀与核能
天然铀是一种软的银白色，韧性好的重金属[6]，是自然界中存在的最重的元素。铀是一种放射性元素。铀的化学性质非常活泼，因此铀在自然界中不以单质形式存在，而以氧化物，磷酸盐，钒酸盐，硅酸盐和碳酸盐等矿物存在。在酸性溶液中，铀的溶解速率随溶液酸度增大反而降低[7]。但铀较易溶于热的稀硝酸或稀硫酸中。铀铀对碱性溶液是惰性的，但只要将氧化剂加到氢氧化钠溶液中，即能使铀溶解[8]。铀是一种优良的核燃料。但中国铀矿并不丰富。天然铀一般以矿物存在于自然界，因此需要通过铀矿来开采。铀矿山有露天和地下的，在其作业时会流出大量废水。如地下开采会产生坑道废水，露天开采产生的采场流出水，运矿车冲洗废水等。这些废水中含有某些量的铀，镭及其子体，使得其具有放射性，通过露天水源稀释后，可能仍会超过饮用水标准，从而造成水污染。