铀具有放射性和化学毒性,其导致的水体污染给人类和其它生物体的健康与安全带来严重威胁,吸附技术在含铀废水净化领域发挥了重要作用。介孔二氧化硅因具有高比表面积、大孔径、高度有序的介孔结构、优异的热稳定性和良好的机械强度等优点,在含铀废水净化应用中受到青睐。为进一步提高介孔二氧化硅对铀的吸附效率和性能,从改进吸附工艺,对介孔二氧化硅表面功能化改性和优化二氧化硅介孔结构等三方面对溶液中铀的净化技术进行了研究。测试了介孔二氧化硅SBA-15净化溶液中铀的性能,试验得到的饱和吸附容量为179 mg/g,吸附达到平衡的反应时间为30 min,pH值为6.0时吸附效果最佳。SBA-15吸附溶液中铀的反应为放热过程,平衡吸附量受K+或Na+离子浓度及固液比的影响较弱。结合累积逆流吸附与完全混合吸附的优点,开发了SBA-15为吸附剂的二级逆流吸附-微滤工艺,并建立了该工艺出水中铀浓度的理论计算方法,试验值与计算值基本吻合。当稀释因子F=0.2时,二级逆流吸附试验对铀的去除效率可达90.23%,相同条件下常规单级吸附试验的去除效率为76.90%。二级逆流吸附工艺显著提高了溶液中铀的净化效率。利用水热法合成了SBA-15,并将多巴胺嫁接到其表面,制备出新型介孔材料多巴胺改性介孔二氧化硅DMS,改性方法操作简单、条件温和并且成本低。DMS的表征结果表明,多巴胺成功嫁接到SBA-15表面,其孔道为高度有序二维六方介孔结构,BJH累积吸附孔容、比表面积和孔径分别为0.74 cm3/g,484 m2/g和7.07 nm。对溶液中铀的净化试验表明,DMS的吸附容量和吸附速率比改性前明显提高,pH值6.0时饱和吸附容量为196 mg/g,吸附达到平衡的反应时间为20 min。DMS吸附溶液中铀的反应为放热过程,平衡吸附量受溶液初始pH值的影响较大,但受K+和Na+离子浓度及固液比的影响较弱。利用水热法合成了洋葱状介孔二氧化硅MOS,MOS具有明晰的层状结构,BJH累积吸附孔容、比表面积和孔径分别为1.27 cm3/g、481.5 m2/g和14.75 nm。较大的孔径和孔容有利于铀离子向MOS内部孔道扩散,提高了吸附能力,饱和吸附容量为201 mg/g。并且大孔径提高了吸附速率,吸附达到平衡的反应时间为20 min。MOS为吸附剂的二级逆流吸附-微滤工艺除铀试验中,稀释因子F=0.2时,去除效率可达99.30%,相同条件下常规单级吸附试验的去除效率为84.34%。