【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种改性石墨毡及其制备方法和用途。
技术介绍
1、海水提铀技术引起了国内外的重视，海水提铀材料是海水提铀技术的关键因素。目前，海水提铀材料的吸附能力和综合性能优化方面取得了显著的进步，对于探究提铀材料与铀酰离子的配位络合机理以及电化学吸附技术的研究也更为深入。但是，海水提铀材料依然面临着比较严峻的挑战。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的在于提供一种改性石墨毡，该改性石墨毡对海水中的铀具有较高的吸附容量。
2、本专利技术的另一个目的在于提供一种改性石墨毡的制备方法，该制备方法得到的改性石墨毡对海水中的铀具有较高的吸附容量。
3、本专利技术的再一个目的在于提供上述改性石墨毡的用途。
4、本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的。
5、一方面，本专利技术提供一种改性石墨毡，包括石墨毡基体，所述石墨毡基体上负载有对甲苯磺酸掺杂聚吡咯。
6、本专利技术公开了一种新的改性石墨毡材料，该改性石墨毡材料能够作为从海水提取铀的电极材料使用。该改性石墨毡在电场的辅助下具有良好的铀吸附性能，且其原料来源广泛、方法简单、成本低、易于大规模生产，具有良好的应用前景。
7、另一方面，本专利技术提供了一种改性石墨毡的制备方法，包括如下步骤：
8、向浸有石墨毡基体的第一液体中加入含有吡咯的第二液体，然后进行聚合反应，得到改性石墨毡；其中，所述第一液体中含有氯化铁和对甲苯磺酸。
9、根据本专利技术的制
10、第一液体中，氯化铁和对甲苯磺酸的摩尔比为1:(0.5～2)；优选为1:(0.8～1.5)；更优选为1:(1～1.2)。
11、每90ml第一溶剂中，氯化铁的含量为0.1～0.7mol；优选地，氯化铁的含量为0.2～0.5mol；更优选为0.4～0.45mol。
12、第一溶剂可以为水。
13、石墨毡可以为聚丙烯腈基石墨毡。石墨毡的厚度可以为0.5～5mm；优选为1～3mm。
14、根据本专利技术的制备方法，优选地，第二液体中还含有第二溶剂；每90ml第二溶剂中，吡咯的含量为0.5～2.5ml。更优选地，每90ml第二溶剂中，吡咯的含量为1～2ml。最优选地，每90ml第二溶剂中，吡咯的含量为1.7～1.9ml。
15、第二溶剂可以为环烷烃。根据本专利技术的一个实施方式，第二溶剂为环己烷。
16、根据本专利技术的制备方法，优选地，所述第一溶剂为水，所述第二溶剂为环烷烃。
17、根据本专利技术的制备方法，优选地，第一液体和第二液体的体积比为9:(5～15)。更优选地，第一液体和第二液体的体积比为9:(6～12)。最优选地，第一液体和第二液体的体积比为9:(10～11)。
18、根据本专利技术的制备方法，优选地，第二液体分多次加入至第一液体中，相邻两次加入第二液体的间隔为2～10min，每次加入量为第二液体总用量的1/8～1/2。
19、相连两次加入第二液体的间隔优选为3～8min；更优选为5～6min。
20、每次加入量优选为第二液体总用量的1/7～1/3；更优选为第二液体总用量的1/6～1/4。
21、在每次加入第二液体后，可以充分压制石墨毡基体。这样能够确保吡咯均匀渗透到石墨毡基体中。
22、根据本专利技术的制备方法，优选地，聚合反应温度为1～5℃，聚合反应时间为7～18h。更优选地，聚合反应温度为2～4℃。更优选地，聚合反应时间为10～13h。
23、根据本专利技术的制备方法，优选地，还包括如下步骤：
24、将石墨毡用水和乙醇洗涤，然后干燥，得到石墨毡基体；
25、将聚合反应得到的反应产物用水和乙醇洗涤，然后干燥，得到改性石墨毡。
26、可以将石墨毡用水和乙醇交替洗涤。具体地，可以将石墨毡用水和乙醇交替洗涤2～5次；优选为2～3次。
27、反应产物可以用水和乙醇交替洗涤。可洗涤至洗涤溶液变为无色。
28、干燥经过洗涤的反应产物的温度可以为40～80℃；优选为50～70℃。干燥时间可以为6～20h；优选为10～15h。
29、干燥可以在真空干燥箱中进行。
30、再一方面，本专利技术提供了上述改性石墨毡在从海水中提取铀中的用途。
31、具体地，上述改性石墨毡能够应用于电化学方式从海水中提取铀。改性石墨毡可以作为电极材料使用。
32、本专利技术的改性石墨毡能够作为电化学方法从海水中提取铀的电极使用，具有较高的吸附容量。本专利技术的改性石墨毡原料来源广泛，制备方法简单，成本低，易于大规模生产。
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1.一种改性石墨毡，其特征在于，所述改性石墨毡包括石墨毡基体，所述石墨毡基体上负载有对甲苯磺酸掺杂聚吡咯。
2.根据权利要求1所述的改性石墨毡的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，第一液体中还含有第一溶剂；第一液体中氯化铁和对甲苯磺酸的摩尔比为1:(0.5～2)；每90mL第一溶剂中，氯化铁的含量为0.1～0.7mol。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，第二液体中还含有第二溶剂；每90mL第二溶剂中，吡咯的含量为0.5～2.5mL。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂为水，所述第二溶剂为环烷烃。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，第一液体和第二液体的体积比为9:(5～15)。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，第二液体分多次加入至第一液体中，相邻两次加入第二液体的间隔为2～10min，每次加入量为第二液体总用量的1/8～1/2。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，聚合反应温度为
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：
10.根据权利要求1所述的改性石墨毡在从海水中提取铀中的用途。
...【技术特征摘要】
1.一种改性石墨毡，其特征在于，所述改性石墨毡包括石墨毡基体，所述石墨毡基体上负载有对甲苯磺酸掺杂聚吡咯。
2.根据权利要求1所述的改性石墨毡的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，第一液体中还含有第一溶剂；第一液体中氯化铁和对甲苯磺酸的摩尔比为1:(0.5～2)；每90ml第一溶剂中，氯化铁的含量为0.1～0.7mol。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，第二液体中还含有第二溶剂；每90ml第二溶剂中，吡咯的含量为0.5～2.5ml。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈树森，高子腾，丁海云，宋艳，吴浩天，王凤菊，李昊，李子明，李壑，
申请(专利权)人：核工业北京化工冶金研究院，
类型：发明
国别省市：
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