背景90Sr是核材料235U和239Pu的裂變產(chǎn)物,是核監(jiān)測中重要的信號核素。環(huán)境中的90Sr攝入人體后,因其化學(xué)性質(zhì)與鈣相似,易沉積于骨骼和造血系統(tǒng)中,對人體造成輻射損傷,被認(rèn)為是評價健康效應(yīng)的主要放射性核素之一。9%Sr是β放射性核素,對環(huán)境和生物樣品中90Sr的監(jiān)測或去污,主要通過放射化學(xué)分離實(shí)現(xiàn),傳統(tǒng)的鍶分離方法主要有共沉淀法、液液萃取法、萃取色層法等,過程較冗長,操作較復(fù)雜,因此研究高效、快速的鍶分離新方法對于90Sr的監(jiān)測和去污有重要研究意義。近年來隨著化學(xué)領(lǐng)域新材料新技術(shù)的快速發(fā)展,為放射性核素分離新材料的研究發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的前景。金屬有機(jī)框架配合物(MOF)是近幾十年來在配位化學(xué)研究領(lǐng)域中發(fā)展較快的一種新型多孔材料,具有比表面積大,分子可設(shè)計性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)易修飾等特點(diǎn),可作為優(yōu)良的吸附材料。目前,由于MOF材料在放射性核素分離方面的研究較少,因此將MOF材料與磁性納米顆粒結(jié)合,開發(fā)對鍶能夠高效、快速分離的新材料有可能取得突破。目的研究制備對90Sr具有特異選擇性、高效、快速、簡便的磁性功能化MOF材料,研究影響其分離性能的各種因素和吸附機(jī)制,為放射性核素分離領(lǐng)域中磁性吸附劑...

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
英文縮略詞表
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景和意義
    1.2 環(huán)境中的⁹⁰Sr及其生物毒性
    1.3 ⁹⁰Sr分離方法的研究
        1.3.1 選擇性沉淀/共沉淀
        1.3.2 液-液萃取法
        1.3.3 萃取色層法
        1.3.4 固相萃取法
        1.3.5 磁性輔助化學(xué)分離方法
    1.4 金屬有機(jī)框架配合物(MOF)
        1.4.1 金屬有機(jī)框架配合物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        1.4.2 金屬有機(jī)框架配合物的結(jié)構(gòu)修飾
        1.4.3 金屬有機(jī)框架配合物應(yīng)用于廢水處理的研究進(jìn)展
    1.5 磁性復(fù)合MOF材料(MMOF)
        1.5.1 磁性復(fù)合MOF材料的合成
        1.5.2 磁性復(fù)合MOF材料應(yīng)用的研究進(jìn)展
    1.6 研究目的和內(nèi)容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 冠醚化學(xué)修飾的納米磁性UiO-66-NH₂的合成及表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
        2.1.2 AM-UiO的制備
        2.1.3 AM-UiO的表征
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 Fe₃O₄納米磁性顆粒制備及其表面修飾機(jī)理
        2.2.2 M-UiO的合成機(jī)理及Fe₃O₄顆粒表面修飾的影響
        2.2.3 AM-UiO的制備機(jī)理
        2.2.4 AM-UiO的晶體結(jié)構(gòu)分析
        2.2.5 AM-UiO的形態(tài)和粒度表征
        2.2.6 AM-UiO的紅外光譜分析
        2.2.7 AM-UiO的表面組成分析
        2.2.8 AM-UiO的微孔分析
        2.2.9 AM-UiO的元素分析
        2.2.10 AM-UiO的磁性能表征
    2.3 小結(jié)
第三章 冠醚化學(xué)修飾的納米磁性UiO-66-NH₂對鍶吸附性能研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)部分
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        3.1.2 溶液的配制與分析
        3.1.3 吸附實(shí)驗(yàn)
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 AM-UiO合成條件的優(yōu)化
        3.2.2 AM-UiO分離Sr²⁺的影響因素研究
        3.2.3 M-UiO與AM-UiO吸附鍶的比較
        3.2.4 AM-UiO的穩(wěn)定性
        3.2.5 AM-UiO的吸附等溫線探究
        3.2.6 AM-UiO的吸附動力學(xué)探究
    3.3 小結(jié)
第四章 冠醚物理包覆的納米磁性UiO-66-NH₂的合成及表征
    4.1 實(shí)驗(yàn)部分
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
        4.1.2 DM-UiO的制備
        4.1.3 DM-UiO的表征
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 DM-UiO的影響
        4.2.2 DM-UiO的晶體結(jié)構(gòu)分析
        4.2.3 DM-UiO的形態(tài)和粒度表征
        4.2.4 DM-UiO的微孔分析
        4.2.5 DM-UiO的紅外光譜分析
        4.2.6 DM-UiO的表面組成分析
        4.2.7 DM-UiO的磁性能表征
    4.3 小結(jié)
第五章 冠醚物理包覆的納米磁性UiO-66-NH₂對鍶吸附性能研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)部分
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        5.1.2 溶液的配制與分析
        5.1.3 吸附實(shí)驗(yàn)
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 DM-UiO分離Sr²⁺的影響因素研究
        5.2.2 鹽析效應(yīng)對DM-UiO吸附鍶性能的影響
        5.2.3 DM-UiO對不同金屬離子的選擇性
        5.2.4 DM-UiO的解吸研究
        5.2.5 AM-UiO與DM-UiO吸附鍶的比較
        5.2.6 DM-UiO與AM-UiO的穩(wěn)定性比較
        5.2.7 DM-UiO的吸附等溫線探究
        5.2.8 DM-UiO的熱力學(xué)探究
        5.2.9 DM-UiO的吸附動力學(xué)探究
    5.3 小結(jié)
第六章 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 建議與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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