偕胺肟基聚乙烯无纺布的制备及其铀吸附性能

邱 龙 冯鑫鑫 张明星 邢 哲 李 荣 吴国忠

（中国科学院上海应用物理研究所 上海201800）

在铀浓缩过程中，黄饼（碳酸铀酰铵）经流化床炉转化为六氟化铀（UF6）气体，用于铀同位素分离富集。在此过程中，产生的尾气废气通常采用碳酸钠或碳酸氢钠溶液收集，因而产生了含氟含铀废水，pH约为9～10，其中铀的浓度可达到160 mg/L，主要存在形式为碳酸铀酰络合物UO2和UO2（CO3）34–［1-4］。从该废水中有效地回收铀是铀浓缩工业面临的严峻挑战之一。倘若能够从中实现铀的高效富集，既可以回收宝贵的铀资源，又能使含铀废水达到排放标准值，减少污染，保护生态环境。

富集含氟含铀废水中铀的方法通常有溶剂萃取法、离子交换法和吸附法等。其中，溶剂萃取法通常针对高溶质浓度和高废水流量的溶液，并且在萃取过程中会产生大量的有机废液。因此当铀浓度低于500 mg/L 时，使用溶剂萃取法不具有经济可行性［5］。相反，离子交换法通常适用于低溶质浓度的溶液。当溶质浓度较高时，则需要对溶液进行稀释，显著增加了废液量，同时也增加了离子交换树脂的用量。与溶剂萃取法和离子交换法相比，吸附法具有更好的可行性和实用性，并且可以根据实际需求进行更为灵活的设计。改性功能高分子吸附材料由于其具有质量轻、便于成型、易于回收和可重复使用等优点，已被广泛用于富集水体中的金属离子。

对于铀酰离子富集而言， 偕胺肟基（Amidoxime，AO）已被证实对铀酰离子具有优异的吸附选择性，因此被广泛应用于水溶液和海水中铀酰离子的吸附研究［6-7］。21世纪初，日本原子能机构（JAEA）的研究人员使用偕胺肟基聚乙烯/聚丙烯无纺布吸附材料成功地从海水中提取了1 kg的铀黄饼，是辐射接枝制备高分子吸附材料用于海水提铀的典型案例［8］。近年来，美国橡树岭国家实验室的研究人员制备了一系列具有高比表面积的偕胺肟基聚乙烯纤维吸附剂，其在过滤后的天然海水中铀吸附量达到3.9 mg/g（56 d）［9］。国内海南大学的研究人员以天然矿物材料（Al2Si2O5（OH）4·nH2O）为基材制备了一种具有高比表面积的偕胺肟基吸附剂，该吸附剂在真实海水中具有更高的铀吸附量（9.0 mg/g，30 d）［10］。通过辐射接枝改性技术制备偕胺肟基高分子吸附材料具有易于规模化制造、技术可控等优点。目前，常规方法是通过将丙烯腈和共聚单体接枝于聚合物无纺布或纤维上，再经过偕胺肟化反应，得到偕胺肟基聚合物吸附材料。然而，通过该方法制备的偕胺肟基吸附材料对铀吸附选择性和吸附量或许还有提高空间［12］。

本研究通过辐射接枝改性在PE 无纺布上引入含有活性位点的聚合物接枝链，再通过自由基引发丙烯腈接枝聚合，即在聚合物接枝链上引入聚丙烯腈接枝链，以期望能够提高偕胺肟基吸附材料的铀吸附量和吸附选择性。具体制备路线：（1）通过预辐射接枝法在PE 无纺布上接枝具有环氧基团的甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）；（2）通过GMA 接枝链上的环氧基团的开环反应，依次与乙二胺、马来酸酐反应，并通过偶氮二异丁腈引发丙烯腈在基材表面接枝聚合；（3）通过偕胺肟化反应，将氰基转化为AO 基，制备出一种新的AO基PE无纺布吸附材料。本研究对PE无纺布改性前后的化学结构、微观形貌进行了表征，并对材料在模拟含氟含铀溶液中的吸附性能和机理进行了研究。

1 材料与方法

1.1 原料与试剂

聚乙烯无纺布（特卫强1443R）购自美国杜邦公司。 甲基丙烯酸缩水甘油酯（Glycidyl methacrylate，GMA）购自Sigma-Aldrich 试剂 公司；乙二胺（Ethylenediamine，EDA）、无水碳酸钠（Na2CO3）、氢氧化钾（KOH）、甲醇（CH3OH）和乙醇（CH3CH2OH）购自国药集团化学试剂有限公司；马来酸酐（Maleic acid，MAH）、盐酸羟胺（NH2OH·HCl）和1，4-二氧六环（1，4-dioxane）购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；丙烯腈（Acrylonitrile，AN）、偶 氮 二 异 丁 腈（2，2'-Azobis（2-methylpropionitrile），AIBN）和二甲亚砜（Dimethyl sulfoxide，DMSO）购自上海麦克林生化科技有限公司。所有化学品均为分析纯，使用前未经进一步纯化。

1.2 偕胺肟基聚乙烯无纺布的制备方法

偕胺肟基无纺布的制备工艺流程如图1所示。

（1）将PE 无纺布（1.0 g）经过1.5 MeV 地纳米电子加速器（中国科学院上海应用物理研究所）辐照（吸收剂量200 kGy），然后浸入GMA 溶液（体积100 mL；GMA：2 mL；甲醇：49 mL；水：49 mL）中，通氮气15 min去除体系中的氧气后密封，在65 ℃条件下反应2 h后，将无纺布取出并用去离子水洗涤，然后60 ℃真空干燥至恒重。接枝后的PE 无纺布定义为PE-g-PGMA，接枝率（RDG，%）按式（1）进行计算。

式中：W0和W1分别为PE 无纺布接枝前后的质量。本研究中使用的PE-g-PGMA接枝率为79%。

（2）将PE-g-PGMA 无纺布（1.0 g）放入EDA溶液（体积100 mL；EDA：30 mL；1，4-二氧六环：70 mL）中，通氮气15 min去除体系中的氧气后密封，在80 ℃条件下反应5 h后，用乙醇和去离子水将反应后的无纺布洗净，然后60 ℃真空干燥至恒重，定义为PE-EDA（开环转化率：95%）。

（3）将PE-EDA 无纺布（1.0 g）放入MAH 水溶液（体积100 mL；质量分数30%）中，在80 ℃条件下反应4 h，反应结束后用乙醇和去离子水洗去未反应的MAH，然后60 ℃真空干燥至恒重，定义为PE-MAH（转化率：89%）。

（4）将PE-MAH无纺布（1.0 g）放入AIBN水溶液（体积100 mL；质量分数0.2%）中，在40 ℃条件下浸渍1 h 后取出，然后放入AN 溶液（体积100 mL；AN：10 mL；DMSO：80 mL；水：10 mL）中，通氮气15 min 去除体系中的氧气后密封，在60 ℃条件下反应2 h 后，用DMF 和去离子水多次冲洗样品表面未反应的AN 和均聚物，然后60 ℃真空干燥至恒重，定义为PE-PAN（AN 接枝率：85%）。

（5）将5.0 g NH2OH·HCl 溶解于100 mL 体积比为1∶1的去离子水/DMSO溶剂中，然后用无水碳酸钠将溶液pH 调节至中性。将PE-PAN 无纺布放入配置好的NH2OH·HCl溶液中，在80 ℃条件下反应4 h 后，用乙醇和去离子水多次冲洗，然后60 ℃真空干燥至恒重，定义为PE-g-AO，其偕胺肟基官能团密度（AO density，以DAO表示，mmol/g）由式（2）进行计算。

式中：W2和W3分别为PE-PAN 无纺布偕胺肟化反应前后的质量。本研究中使用的PE-g-AO 无纺布的偕胺肟基密度为8.21 mmol/g。

图1 偕胺肟基聚乙烯无纺布的制备流程图Fig.1 Procedure of the preparation of the PE-g-AO NWF

1.3 PE-g-AO无纺布的表征

采用美国尼高力仪器公司生产的AVATAR-560型衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪（ATR-FTIR）测试改性前后PE 无纺布化学官能团变化情况。光谱测试范围为600～4 000 cm-1，分辨率为4 cm-1，扫描频次为32。采用德国蔡司公司的Compact 14184 型扫描电子显微镜（SEM）对改性前后PE无纺布形貌进行表征，并通过X 射线能谱仪（EDS）进行表面元素分析。测试前将无纺布烘干，再用导电胶固定在样品台上，并在表面喷金处理以提高样品的导电性。采用英国Kratos公司生产的Axis Ultra DLD 型X 射线光电子能谱仪（XPS）测定改性前后PE 无纺布的化学元素组成。全谱通能为160 eV，操作电压为10 kV，扫描范围为0～1000eV。

1.4 模拟含氟含铀废水吸附实验

（1）模拟含氟含铀废水的配制。参考文献［1］描述的方案配制实验室模拟含氟含铀废水：称取一定质量的UO2（NO3）2·6H2O与无水Na2CO3溶于1 L 去 离 子 水 中（UO2（NO3）2·6H2O 与 无 水Na2CO3的物质的量浓度比为1∶5，pH=9），然后加入2.0 g NaF，待溶解完全后放入冰箱中备用。该模拟含氟含铀废水中铀初始浓度为20 mg/L。

（2）吸附时间的影响。称取0.02 g PE-g-AO无纺布并放入100 mL 模拟含氟含铀溶液中（初始浓度为20 mg/L），密封后放入恒温振荡器（温度：25 ℃，转速：120 r/min）进行吸附，每间隔一定时间取样。采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-AES）测试溶液中的铀浓度，通过式（3）计算吸附剂的铀吸附容量qt（mg/g）。

式中：C0为初始铀浓度（mg/L）；Ct为吸附一定时间后溶液的铀浓度（mg/L）；V 为溶液体积（L）；m为吸附剂质量（g）。

（3）初始铀浓度的影响。称取0.02 g PE-g-AO无纺布，分别放入100 mL初始铀浓度为2.5 mg/L、5.0 mg/L、10.0 mg/L、15.0 mg/L、20.0 mg/L 和25.0 mg/L 的模拟含氟含铀溶液中，密封后放入恒温振荡器，在25 ℃条件下进行吸附，每间隔一定时间后取样，计算其达到吸附饱和时的平衡吸附容量。

（4）吸附剂用量的影响。分别称取0.02 g、0.04 g、0.06 g、0.08 g、0.10 g和0.12 g的PE-g-AO无纺布，放入100 mL 初始铀浓度为20 mg/L 的含氟含铀溶液中，密封后放入恒温振荡器，在25 ℃条件下吸附一定时间后取样，通过式（4）计算其去除率（Removal ratio，RRem，%）。

式中：C0为初始铀浓度（mg/L）；Ce为达到吸附平衡时的铀浓度（mg/L）。

（5）干扰离子的影响。参考文献［13］的实验方案配制多离子铀溶液，溶液中包含U、Ca、Mg、K、Na金属离子，初始浓度均为10 mg/L。称取0.05 g PE-g-AO无纺布放入该溶液中，密封后放入恒温振荡器，在25 ℃条件下吸附一定时间后取样，通过式（4）计算吸附材料对不同金属离子的去除率。

2 结果与讨论

2.1 PE-g-AO无纺布的表征

2.1.1 ATR-FTIR光谱分析

图2 为PE、 PE-g-PGMA、 PE-EDA、 PEMAH、PE-PAN和PE-g-AO无纺布的全反射红外光谱图。接枝GMA后，PE-g-PGMA无纺布在1 725 cm-1处出现属于“C=O”的吸收峰，同时在989 cm-1、904 cm-1和843 cm-1处出现属于环氧基团的伸缩振动峰，说明无纺布表面成功接枝了GMA［14］。与EDA 开环反应后，无纺布上环氧基团的伸缩振动峰强度大幅下降，在3 000～3 500 cm-1和1 647 cm-1处出现属于“N-H”的振动峰［12］。与MAH 反应后，在1 645 cm-1处出现属于“-CO-NH-”的伸缩振动峰，说明MAH与EDA成功了发生了缩合反应［15］。接枝AN后，在2 243 cm-1处出现属于腈基“-CN”的伸缩振动峰，说明成功地将AN 接枝到无纺布上［16］。偕胺肟化反应后，-CN 官能团特征吸收峰消失，在929 cm–1处出现“N-O”的特征吸收峰，说明成功地制备出了含有偕胺肟基的PE无纺布。

图2 PE、PE-g-PGMA、PE-EDA、PE-MAH、PE-PAN和PE-g-AO无纺布的全反射红外光谱图Fig.2 ATR-FTIR spectra of pristine PE,PE-g-PGMA,PEEDA,PE-MAH,PE-PAN,and PE-g-AO NWFs

2.1.2 微观形貌分析

图3 所示为PE、PE-g-AO 和PE-g-AO-U（VI）的SEM 谱图和PE-g-AO-U（VI）的能谱图。与原始PE 无纺布相比，PE-g-AO 无纺布表面明显观察到有接枝改性层覆盖。由图3（c）可以看到，吸附铀的无纺布表面均匀地覆盖了一层铀酰离子。通过EDS 分析测试，结果显示PE-g-AO-U（VI）样品表面主要元素为C（24.66%）、O（19.12%）和U（56.22%），也进一步证实无纺布表面吸附了大量的铀酰离子。

图3 PE（a）、PE-g-AO（b）、PE-g-AO-U(VI)（c）的SEM谱图和PE-g-AO-U(VI)的能谱图（d）Fig.3 SEM images of the pristine PE(a),PE-g-AO(b)and PE-g-AO-U(VI)(c)and EDS analysis of PE-g-AO-U(VI)(d)

2.1.3 XPS分析

图4所示为PE-g-AO吸附铀前后的XPS吸收能谱。图4（a）为PE-g-AO 无纺布样品的全扫描谱图，在结合能为285.1 eV、399.2 eV 和532.1 eV 处分别对应于C1s、N1s 和O1s 特征峰。吸附铀后，PE-g-AO-U（VI）无纺布样品在结合能为3 819 eV处出现U4f的特征峰，表明无纺布上成功地吸附了铀酰离子。采用XPSpeak 4.0 软件对PE-g-AO 无纺布样品中的C1s、N1s 和O1s 能谱进行拟合分峰，结果如图4（b）～（d）所示，在结合能为284.6 eV、285.2 eV、285.8 eV、286.6 eV和287.8 eV处的C1s峰分别对应于C-C 键、C-N 键、C-O 键、C=N 键和C=O 键的特征峰［17］；在结合能为399.4 eV 和400.2 eV处的N1s峰分别对应于C=N键和N–H键的特征峰［18］；在结合能为530.9 eV、532.2 eV 和533.2 eV 处的O1s 峰分别对应于C-O 键、N-O 键和C=O键的特征峰［19］。

图4 PE-g-AO和PE-g-AO-U(VI)的XPS吸收能谱：（a）全扫描谱；（b）PE-g-AO的C1s谱；（c）PE-g-AO的N1s谱和（d）PE-g-AO的O1s谱Fig.4 XPS spectra of PE-g-AO and PE-g-AO-U(VI):(a)whole spectrum;(b)C1s spectra of PE-g-AO;(c)N1s spectra of PE-g-AO,and(d)O1s spectra of PE-g-AO

通过XPSpeak 4.0 软件对PE-g-AO-U（VI）样品中的U4f和N1s吸收能谱进行拟合分峰，结果如图5 所示。U4f 主峰通过拟合处理后被分为U4f7/2（381.6 eV）和U4f5/2（392.4 eV）两个峰，均属于U（VI），说明PE-g-AO-U（VI）样品上吸附的铀是以六价的形式存在。此外，PE-g-AO-U（VI）样品中的C=N键从399.4 eV迁移到了399.5 eV，N-H键从400.2 eV迁移到了400.7 eV，这是因为吸附铀后N原子周围电子云密度降低，使得偕胺肟基的C=N 键和N-H 键向结合能更高的方向移动，说明PE-g-AO无纺布是通过偕胺肟基与铀的配位作用进行的吸附。

图5 PE-g-AO-U(VI)的U4f和N1s吸收能谱Fig.5 U4f and N1s spectra of the PE-g-AO-U(VI)

2.2 PE-g-AO无纺布对模拟含氟含铀废水中铀酰离子的吸附性能研究

2.2.1 吸附时间的影响

图6为PE-g-AO吸附材料在模拟含氟含铀溶液中的铀吸附容量随吸附时间的变化。从图6可以看出，吸附材料的吸附速率在初始阶段较快，吸附12 h后吸附容量为56.04 mg/g；随着吸附时间的继续增加，材料的吸附速率逐渐下降，吸附216 h后，吸附材料达到吸附饱和，饱和吸附容量为71.92 mg/g。在吸附初始阶段，由于溶液中离子浓度较高，铀酰离子迅速与吸附剂接触，并通过偕胺肟基的螯合作用固定到吸附剂表面，因此该阶段吸附速率较快；随着吸附时间的增加，溶液中离子浓度下降，且吸附剂表面活性吸附位点不断减少，导致吸附速率逐渐下降。

图6 吸附时间对PE-g-AO铀吸附容量的影响（C0：20 mg/L，NaF：2.0 g/L，吸附剂用量：0.2 g/L，T：25 ℃）Fig.6 Effect of contacting time on uranium adsorption capacity by PE-g-AO(C0:20 mg/L,NaF:2.0 g/L,sorbent dosage:0.2 g/L,T:25 ℃)

通过式（5）和（6）［20-21］的准一级动力学和准二级动力学模型对PE-g-AO 的铀吸附动力学数据进行线性拟合。

准一级动力学方程：

准二级动力学方程：

式中：qe为平衡吸附容量（mg/g）；qt为吸附t时间的吸附容量（mg/g）；k1为准一级动力学速率常数（min-1）；k2为准二级动力学速率常数（min-1）。

图7 PE-g-AO对铀酰离子的准一级（a）和准二级（b）动力学方程拟合曲线Fig.7 Adsorption kinetics fitted by the pseudo-first-order equation(a)and pseudo-second-order equation(b)of PE-g-AO for uranyl ions

图7和表1分别是吸附剂对铀酰离子的准一级和准二级动力学方程拟合曲线和拟合参数。从拟合结果可以看到，通过准二级动力学模型拟合所得的相关系数R2值（0.999）更接近于1，且通过准二级动力学方程计算得到的平衡吸附容量q2（72.622 mg/g）与实验所得平衡吸附容量71.92 mg/g更为接近。由以上结果判断，实验制备的PE-g-AO吸附剂对含氟含铀溶液中铀酰离子的吸附遵从准二级动力学过程［22］。

表1 PE-g-AO对铀酰离子的动力学模型拟合参数Table 1 Kinetic model fitting parameters for adsorption of uranyl ions on PE-g-AO

将PE-g-AO 的铀吸附容量与文献报道的偕胺肟基吸附剂的吸附容量作对比，结果如表2 所示。已报道的偕胺肟基吸附材料主要是将丙烯腈单体接枝到高分子基材上，再经过偕胺肟化反应而转化为AO基，而本研究制备的PE-g-AO是通过辐射接枝改性在PE 无纺布上引入含有活性位点的聚合物接枝链，再通过自由基引发丙烯腈接枝聚合，即在聚合物接枝链上引入聚丙烯腈接枝链。通过和现有偕胺肟基吸附材料的对比发现，本研究制备的PE-g-AO 具有较高的的铀吸附容量。在相同的模拟含氟含铀废水体系下，本研究采用PE 无纺布为基材的PE-g-AO 的铀吸附容量低于采用UHMWPE 纤维制备的吸附材料。这是因为PE 无纺布的比表面积较低的原因，如果采用比表面积更高的基材，材料的吸附效果还有进一步提升的空间。

2.2.2 PE-g-AO中各基团对铀吸附的作用

由于制备的PE-g-AO 材料同时含有偕胺肟基、羟基、胺基和羧基基团，为了证明各基团对铀吸附的作用，将制备PE-g-AO 的前驱材料PE-g-PGMA（羟基）、PE-EDA（胺基）和PE-MAH（羧基）在相同条件下进行模拟含氟含铀废水的吸附实验，吸附216 h 后，PE-g-PGMA、PE-EDA、PE-MAH和PE-g-AO 的铀吸附量分别为0 mg/g、8.40 mg/g、9.32 mg/g和71.92 mg/g。因此，PE-g-AO中的胺基未表现出对铀的吸附作用，胺基和羧基能吸附少量的铀酰离子，偕胺肟基为铀吸附的主要基团。

2.2.3 铀初始浓度的影响

为研究铀初始浓度对PE-g-AO 吸附材料的吸附行为的影响，测试了PE-g-AO 在不同铀初始浓度下的平衡吸附容量并进行了分析。铀初始浓度越高，越有利于溶液中铀酰离子与吸附剂接触。如图8 所示，随着铀初始浓度从2.5 mg/L 增加到25.2 mg/L，PE-g-AO 吸附剂的平衡吸附容量从11.9 mg/g 增 加 到79.8 mg/g。采 用Langmuir 和Freundlich 热力学模型对图8（a）、（b）的数据进行线性拟合，其中Langmuir和Freundlich热力学模型分别由式（7）和（8）表示［23］。

表2 几种偕胺肟基吸附材料的铀吸附容量对比Table 2 Comparison of uranium adsorption capacity of amidoximated adsorbents reported in the literature

Langmuir热力学模型：

Freundlich热力学模型：

式中：Ce为铀酰离子平衡浓度（mg/L）；qe和qm分别为PE-g-AO 吸附材料平衡吸附容量和最大吸附容量（mg/g）；KL为Langmuir热力学模型常数（L/mg）；KF和n 为Freundlich 热力学模型常数，分别表示吸附材料的吸附能力（（mg/g）（L/mg）1/n）和强度。

图8（c）、（d）和表3 分别是PE-g-AO 吸附材料吸附铀酰离子的Langmuir和Freundlich热力学模型拟合曲线和拟合参数。从拟合结果可以看到，Freundlich 热力学模型的线性相关系数R2更接近于1，表明PE-g-AO 在含氟含铀溶液中对铀酰离子的吸附过程符合Freundlich 等温吸附模型。由于Freundlich拟合常数1/n小于1，说明PE-g-AO吸附材料对铀酰离子具有强吸附性能。

2.2.4 吸附剂用量的影响

通过测定不同吸附剂用量下PE-g-AO 对铀酰离子的去除率，研究PE-g-AO 用量对吸附效果的影响，结果如图9所示。从图9可以看到，由于吸附剂用量的增加，溶液中的吸附活性位点增加，因此铀酰离子去除率随着PE-g-AO 材料用量而增大。当吸附剂用量增加到1.0 g/L 时，铀酰离子去除率达到了99.8%，说明溶液中铀酰离子基本被吸附剂全部吸附，溶液中铀酰离子浓度为0.04 mg/L，低于国家排放标准值0.05 mg/L［24］。当吸附剂用量超过1.0 g/L 后，继续增加吸附剂用量对溶液中铀酰离子的去除率影响较小。因此，考虑到去除效果和成本问题，选择该PE-g-AO吸附剂用量为1.0 g/L为宜。

2.2.5 干扰离子的影响

图8 PE-g-AO吸附材料的铀吸附容量与铀初始浓度（a）和平衡浓度（b）的关系与Langmuir热力学模型拟合（c）和Freundlich热力学模型拟合（d）(吸附剂用量：0.2 g/L，T：25 ℃)Fig.8 Uranium adsorption capacity of PE-g-AO adsorbent as a function of initial uranium concentration(a),equilibrium uranium concentration(b),Langmuir adsorption isotherm(c)and Freundlich adsorption isotherm(d)(sorbent dosage:0.2 g/L,T:25 ℃)

表3 PE-g-AO对铀酰离子的热力学模型拟合参数Table 3 Adsorption isotherm model fitting parameters for adsorption of uranyl ions on PE-g-AO

图9 PE-g-AO吸附材料用量对铀酰离子去除率的影响(C0：20 mg/L，NaF：2.0 g/L，T：25 ℃，t：120 h)Fig.9 Removal ratio of uranyl ions as a function of the sorbent dosage of PE-g-AO(C0:20 mg/L,NaF:2.0 g/L,T:25 ℃,t:120 h)

图10 共存阳离子溶液中PE-g-AO吸附剂的吸附选择性(C0：10 mg/L，吸附剂用量：0.5g/L，T：25 ℃，t：120 h)Fig.10 Adsorption selectivity of PE-g-AO adsorbents in co-existing cations aqueous solution(C0:10 mg/L,sorbent dosage:0.5 g/L,T:25 ℃,t:120 h)

3 结论

本研究以PE 无纺布为基材，通过辐射接枝和化学修饰相结合的方法，成功地制备了一种新型PE-g-AO 吸附材料。通过ATR-FTIR、SEM 和XPS对制备的PE-g-AO 吸附材料的化学结构、微观形貌和吸附机理进行了表征分析。吸附研究表明：PE-g-AO对模拟含氟含铀溶液中铀酰离子的吸附容量为71.92 mg/g，吸附动力学符合准二级动力学过程；其吸附等温线遵从Freundlich 等温吸附模型，拟合常数1/n＜1，说明对铀酰离子具有强吸附性能；对于实验室配制的含氟含铀溶液（初始浓度：20 mg/L），当PE-g-AO 吸附剂用量为1.0 g/L 时，溶液中的铀酰离子基本被全部吸附，达到国家排放标准；PE-g-AO 在、Ca2+、Mg2+、K+、Na+多离子溶液中对离子具有较好的吸附选择性。