向日葵秸秆对U(VI)和Cu(II)的选择吸附特性

以分别含有单一的U(VI)、Cu(II)溶液以及U(VI)、Cu(II)混合溶液为吸附质，系统探讨了pH值、吸附剂量、温度、时间和初始离子浓度对向日葵秸秆吸附效果的影响。采用准二级动力学模型、Langmuir、Freundlich和Langmuir-Freundlich等温吸附模型对实验数据进行拟合，从分配系数和分离因子角度对吸附选择性进行分析，并对吸附机理进行探讨。结果表明：向日葵秸秆对U(VI)和Cu(II)的吸附分别是自发的吸热和放热反应；吸附动力学均符合准二级动力学模型，即化学吸附为控速步骤；单离子体系下U(VI)和Cu(II)的吸附等温线分别符合Langmuir-Freundlich和Langmuir等温吸附模型；复配体系下，当干扰Cu(II)浓度≥60mg?L-1时，U(VI)的吸附等温线可用Langmuir-Freundlich模型描述；而当干扰U(VI)浓度≥200mg?L-1时，Cu(II)的吸附等温线可用Langmuir模型描述。当溶液中同时存在U(VI)和Cu(II)两种离子时，离子间存在竞争吸附，且向日葵秸秆对U(VI)具有更高的选择性，这与金属本身的特性有关。向日葵秸秆吸附前后的SEM、EDX和FT-IR图谱表明，吸附U(VI)和Cu(II)的主要方式为络合和离子交换。