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随着大规模使用化石能源所导致的全球环境污染问题的加剧,作为清洁能源的核能,越发收到世界各国的关注和重视。作为核能主要源料的铀资源,迫切需要找到稳定可持续的供给方式。海洋中蕴藏着45亿吨的铀,是陆地铀储量的1000倍。然而,海水中铀资源低浓度的存在形式和多种共存离子的干扰,严重制约了海洋中铀资源的提取。因此开发高选择性、高吸附容量和快速吸附速率的吸附材料,对海洋中铀资源的开发和利用具有重要的意义。本论文以MIL-101(Cr)金属有机框架材料为原材料,通过功能化处理制备得到三种吸附材料:MIL-101-AO、DSHM-DAMN、MIL-101/PVA,并分别研究了其结构和铀吸附性能。采用不饱和金属位点配位法和胺肟化处理法制备了偕胺肟功能化的MIL-101吸附材料(MIL-101-AO),所合成的材料具有规则的八面体结构,比表面积为2103 m2 g-1,在25℃下pH为8时达到吸附平衡时间为25 min,具有较快的吸附速率,饱和吸附容量为476 mg g-1,符合准二级动力学吸附模型和Langmiur等温吸附模型;离子竞争实验表明,MIL-101-AO对铀酰离子具有优异的选择性,对铀酰离子的去除率超过90%。采用分步合成法和随之的酸刻蚀法制备了双层中空MIL-101金属有机框架材料(DSHM),再通过不饱和金属位点配位法制备了二氨基马来腈功能化的双层中空MIL-101吸附材料(DSHM-DAMN)。DSHM-DAMN的最佳吸附pH值为8,吸附性能优于MIL-101-AO材料,在25℃下饱和铀吸附容量为601 mg g-1,符合准二级动力学吸附模型和Langmiur等温吸附模型;通过XPS分析,推测二氨基马来腈官能团中的腈基和氨基官能团共同参与了对铀酰离子的配位。采用掺杂物理交联法合成了MIL-101/聚乙烯醇复合水凝胶材料(MIL-101/PVA),该复合材料呈多孔状三维网络结构,孔道内堆积着MIL-101晶体颗粒。材料在25℃下pH为8时饱和铀吸附容量可达511 mg g-1,超过了单纯的MIL-101和PVA材料的吸附量,符合准二级动力学吸附模型和Langmiur等温吸附模型;MIL-101/PVA在动态吸附过程中,在20天内达到吸附量饱和,其平衡吸附量为1.25 mg g-1,在五次循环吸附后,吸附性能仅有轻微下降,具有良好的实际应用能力,克服了粉末状MIL-101材料难以回收的问题。