【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及污水處理和資源富集，尤其是指一種調控膠體結晶過程中的成核和生長實現錒系元素高效穩定富集的方法。
技術介紹
1、成核和晶體生長途徑在自然界礦物生長和人工材料合成過程中起著關鍵作用。聚合物通過調控結晶和組織無機材料納米晶體形成復雜的形態和層次結構。聚合物有效引導非晶態前驅體轉化為礦化產物，通過延遲成核調節結晶，控制生長速率，精確調控顆粒的形貌、組成和結構。
2、氧化鐵、錳（氧）氫氧化物是普遍存在的地質物質，對工業應用產生重大影響，通過水解天然水中的亞鐵和錳形成必需的膠體相。先前的研究表明將鈾等錒系元素結合到鐵、錳（氧合）氧化物中，實現有效穩定和富集鈾等錒系元素的關鍵作用。這種結合可以通過吸附、共沉淀、氧化還原驅動轉化和前驅體顆粒定向聚集來實現。盡管經過很多研究和嘗試，這些方法僅僅能實現很低u/fe摩爾比（范圍從10-5到0.2）的穩定，并且隨著（氫氧）氧化物結晶過程，這些結合進來的鈾等錒系元素常發生脫附，最終無法有效穩定和富集鈾等錒系元素。
技術實現思路
1、為解決以上技術問題，本專利技術提供了一種調控膠體結晶過程中的成核和生長實現錒系元素高效穩定富集的方法。本專利技術通過往合成簡易且環境中常見的膠體中連續加入低濃度鈾酰溶液，通過改變膠體的成核和生長路徑，生成鈾-鐵-氧納米多晶結構組成的疏松新礦相，實現鈾酰的高度富集，通過很少量的綠色、操作簡單合成或自然界廣泛存在的膠體物在酸性環境將鈾酰高效錨定在納米晶新物相中。本專利技術中材料合成過程綠色、操作簡單，并且材料
2、本專利技術的目的在于提供一種調控膠體結晶過程中的成核和生長實現錒系元素高效穩定富集的方法，包括以下步驟：在酸性條件下，將含有錒系元素的待處理廢水加入裝有膠體的過濾柱中，形成含有錒系元素的納米晶新物相，實現錒系元素的富集；所述膠體的材料為經過加熱水解得到的金屬基膠體。
3、在本專利技術的一些實施例中，待處理廢水加入過濾柱中的速度為5?ul/min~3?ml/min。
4、在本專利技術的一些實施例中，所述金屬基膠體中金屬種類包括鐵或錳。
5、進一步地，所述金屬基膠體包括氫氧化鐵膠體或氫氧化錳膠體。
6、在本專利技術的一些實施例中，所述錒系元素為鈾。
7、在本專利技術的一些實施例中，酸性條件的ph值為1~3。
8、在本專利技術的一些實施例中，所述金屬基膠體中金屬的濃度為0.04~0.15?m。
9、在本專利技術的一些實施例中，所述待處理廢水中錒系元素的濃度為0.01~0.2?mm。
10、在本專利技術的一些實施例中，所述待處理廢水的ph值為2.0~5.8。
11、在本專利技術的一些實施例中，所述氫氧化鐵膠體中鐵源選自硝酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵、三溴化鐵、高氯酸鐵、磷酸二氫鐵、甲酸鐵、檸檬酸鐵、乳酸鐵、酒石酸鐵、蘋果酸鐵、六水合氯化鐵、九水合硝酸鐵中的一種或幾種。
12、在本專利技術的一些實施例中，所述金屬基膠體中的鐵和待處理廢水中錒系元素的摩爾濃度比為（250~15000）：1。
13、本專利技術的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：
14、本專利技術提出一種開創性的方法，利用錒系元素（如鈾等）、氧、氫形成的二聚體、三聚體以及聚合鈾酰來調控金屬膠體的成核和生長。本專利技術中所述二聚體、三聚體和聚合鈾酰通過排開膠體上大量的水分子，取代水分子的位置與膠體發生相互作用，形成鈾-鐵-氧的前驅體，通過進一步脫水策略將微量鈾固定在納米晶體結構中，在低ph條件下實現了高比率高穩定性的1摩爾鐵固定2~7摩爾錒系元素（如鈾等）。利用原位電子顯微鏡、冷凍干燥原子分辨率掃描/透射電子顯微鏡、能量色散x射線能譜和電子能量損失能譜揭示了在原子分辨率下的多步驟成核途徑的顯著調控，包括從相對較差的液相中分離出富有溶質的鈾-鐵-氧富液相，往鈾-鐵-氧富液相內不斷通入低濃度鈾酰溶液，從而形成鈾-鐵-氧前驅體，然后形成無定形的鈾-鐵-氧納米團簇，最后將這些鈾穩定在眾多小于五納米的納米晶組成的多孔新礦相中以穩定痕量鈾。最終產物的尺寸在幾百納米到幾十微米，易于富集利用。本專利技術不僅增強了對自然環境中膠體行為的理解，而且為從低ph廢水中富集鈾提出了新的策略，標志著該領域的重大進步。
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1.一種調控膠體結晶過程中的成核和生長實現錒系元素高效穩定富集的方法，其特征在于，包括以下步驟：在酸性條件下，將含有錒系元素的待處理廢水加入裝有膠體的過濾柱中，形成含有錒系元素的納米晶新物相，實現錒系元素的富集；所述膠體的材料為經過加熱水解得到的金屬基膠體。
2.根據權利要求1所述的調控膠體結晶過程中的成核和生長實現錒系元素高效穩定富集的方法，其特征在于，待處理廢水加入過濾柱中的速度為5?uL/min~3?mL/min。
3.根據權利要求1所述的調控膠體結晶過程中的成核和生長實現錒系元素高效穩定富集的方法，其特征在于，所述金屬基膠體包括氫氧化鐵膠體或氫氧化錳膠體。
4.根據權利要求3所述的調控膠體結晶過程中的成核和生長實現錒系元素高效穩定富集的方法，其特征在于，所述氫氧化鐵膠體中的鐵源選自硝酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵、三溴化鐵、高氯酸鐵、磷酸二氫鐵、甲酸鐵、檸檬酸鐵、乳酸鐵、酒石酸鐵、蘋果酸鐵、六水合氯化鐵、九水合硝酸鐵中的一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的調控膠體結晶過程中的成核和生長實現錒系元素高效穩定富集的方法，其特征在于，所述
6.根據權利要求1所述的調控膠體結晶過程中的成核和生長實現錒系元素高效穩定富集的方法，其特征在于，酸性條件的pH值為1~3。
7.根據權利要求1所述的調控膠體結晶過程中的成核和生長實現錒系元素高效穩定富集的方法，其特征在于，所述金屬基膠體中金屬的濃度為0.04-0.15?M。
8.根據權利要求1所述的調控膠體結晶過程中的成核和生長實現錒系元素高效穩定富集的方法，其特征在于，所述待處理廢水中錒系元素的濃度為0.01~0.2?mM。
9.根據權利要求1所述的調控膠體結晶過程中的成核和生長實現錒系元素高效穩定富集的方法，其特征在于，所述待處理廢水的pH值為2.0~5.8。
10.根據權利要求1所述的調控膠體結晶過程中的成核和生長實現錒系元素高效穩定富集的方法，其特征在于，所述金屬基膠體中的金屬和待處理廢水中錒系元素的摩爾濃度比為（250~15000）：1。
...【技術特征摘要】
1.一種調控膠體結晶過程中的成核和生長實現錒系元素高效穩定富集的方法，其特征在于，包括以下步驟：在酸性條件下，將含有錒系元素的待處理廢水加入裝有膠體的過濾柱中，形成含有錒系元素的納米晶新物相，實現錒系元素的富集；所述膠體的材料為經過加熱水解得到的金屬基膠體。
2.根據權利要求1所述的調控膠體結晶過程中的成核和生長實現錒系元素高效穩定富集的方法，其特征在于，待處理廢水加入過濾柱中的速度為5?ul/min~3?ml/min。
3.根據權利要求1所述的調控膠體結晶過程中的成核和生長實現錒系元素高效穩定富集的方法，其特征在于，所述金屬基膠體包括氫氧化鐵膠體或氫氧化錳膠體。
4.根據權利要求3所述的調控膠體結晶過程中的成核和生長實現錒系元素高效穩定富集的方法，其特征在于，所述氫氧化鐵膠體中的鐵源選自硝酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵、三溴化鐵、高氯酸鐵、磷酸二氫鐵、甲酸鐵、檸檬酸鐵、乳酸鐵、酒石酸鐵、蘋果酸鐵、六水合氯化鐵、九水合硝酸鐵中的一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的...
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