随着全球核工业的飞速发展,铀资源的需求量不断增加,从铀矿开采到核元件制造,产生了大量不同种类的含铀废水,对人类健康和自然环境构成的潜在风险和威胁日趋加大。因此,如何合理高效地净化含铀废水日益受到重视。目前,净化含铀废水的主要方法包括化学沉淀、生物富集和吸附法等。基于成本低,适应性广,环境友好等优点,吸附法被认为是一种提取铀的有效方法。影响废水中铀净化效果的因素较多,其中,吸附材料性能对其具有决定性的影响。离子交换纤维具有比表面积大、吸附/脱附速率快和循环再生性能好等优势,引起了科研人员的广泛关注。本论文采用水热法制备了偕胺肟基离子交换纤维（AO-PANF）、多胺基/偕胺肟基双官能团离子交换纤维（PANF-P₄-A₆）和羧基/偕胺肟基丝瓜络离子交换纤维（LC-CA₂-AO₄）三种材料,并对其结构、形貌和组成进行了测试分析。此外,将所得纤维材料用于净化高氟高氯含铀废水、真实铀矿坑水和核元件制造综合废水,实现了不同种类含铀废水的深度净化。主要内容如下:（1）采用简单的水热法制备了AO-PANF材料。扫描电子显微镜（SEM）分析表明,纤维与盐酸羟胺作用后,其表面较为粗糙。傅立叶红外光谱（FTIR）和能谱（EDX）分析显示,AO-PANF主要通过氨基与废水中的UO₂F₄^2-作用,从而实现了高氟高氯含铀废水中铀的吸附。批次实验表明,当盐酸羟胺溶液浓度为10.0 g L^-1时,纤维中氰基转化率为22.3%,其饱和铀吸附容量达到最大。（2）以乙二醇为溶胀剂,乙二胺（EDA）和盐酸羟胺为改性剂,通过水热法制备了PANF-P₄-A₆材料。SEM分析表明,原始纤维与EDA和盐酸羟胺作用后,其表面变粗糙。FTIR和EDX分析表明,PANF-P₄-A₆主要通过捕获废水中UO₂²⁺实现含铀废水的净化。热重分析显示,与原始纤维相比,改性纤维的热稳定性略微降低。批次实验表明,当EDA的加入量为40 mL,盐酸羟胺加入量为1.40 g时,改性纤维对铀的饱和吸附容量达到200.1 mg g^-1。此外,吸附/解吸实验表明,0.50 mol L^-1 HCl溶液能够有效地解析PANF-P₄-A₆吸附的铀,且该纤维重新用于处理含铀废水时,其铀吸附量没有明显损失。对真实铀矿坑水的研究表明,即使在铀浓度较低、成分较复杂的条件下,PANF-P₄-A₆对铀仍具有较高的去除率（99.8%）和较好的选择性(K_d,1779 mL g^-1)。（3）在不改变天然丝瓜络纤维3D-网络结构的情况下,通过引入羧基和偕胺肟基来提高纤维对铀的吸附容量。通过简单的化学反应制备了LC-CA₂-AO₄材料,并探究了接枝时间对纤维性能的影响。SEM分析表明,羧基和偕胺肟基的存在加重了离子交换纤维表面的粗糙程度。EDX、XPS和FTIR分析表明,LC-CA₂-AO₄主要含有-OH、-COOH、-CN和-（NH₂）C=NOH基团,且能够高效快速地捕获废水中的铀。批次实验表明,当亚甲基丁二酸和丙烯腈的改性时间为2 h,盐酸羟胺改性时间为4 h时,所制备的LC-CA₂-AO₄对铀的吸附量高达454.5 mg g^-1。此外,吸附/解吸实验表明,与铀作用后的LC-CA₂-AO₄可以经0.50 mol L^-1 HCl溶液有效地解析再生,重新用于净化该废水时,8次重复利用后其铀吸附量没有明显损失。对真实铀矿坑水的研究表明,LC-CA₂-AO₄对铀仍具有较高的去除率（99.7%）。（4）以磷酸二氢钠为沉降剂,乙二醇为助晶剂,采用化学沉淀法去除某企业核元件制造综合废水中的铀,再结合离子交换纤维对沉淀上清液进一步净化,对铀的总去除率高于99.8%,剩余铀浓度低至75.0μg L^-1,表明磷酸二氢钠沉淀与离子交换两步法,对该真实废水可达到深度净化的目的。（5）对含铀废水深度净化工艺的经济性和可行性进行了评估。工艺的成本预算表明,该工艺每天能耗约5.0¹3.0 kWh;每吨含铀废水的处理成本约2.88³.83元（不含人员费）。并针对高盐含铀废水,提出了一条成本较低、可行性较高的以化学沉降和离子交换法协同的深度净化工艺。本论文通过化学改性法制备多种偕胺肟基离子交换纤维材料,进而研究其结构、形貌和不同含铀废水体系对纤维净化铀废水的影响。结果表明,所制备的三种纤维均具有优异的铀吸附性能。因此,本论文所采取的离子交换纤维制备方法和含铀废水净化工艺的设计思路可为今后多种含铀废水的深度净化和水体中铀的高效提取研究提供一定的理论参考。