隨著化石能源的消耗,開發(fā)安全穩(wěn)定的能源體系對人類的生存至關(guān)重要。以鈾為主要燃料的核裂變能源,由于其能量密度大及無溫室氣體排放的優(yōu)點,有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化石燃料。然而,核裂變工業(yè)會產(chǎn)生大量放射性廢物,對環(huán)境和人類健康造成威脅。放射性核素中的鈾具有很強(qiáng)的化學(xué)毒性和放射性,是各種放射性廢物中最常見的污染物。合理妥善地分離廢水中的鈾不僅解決了環(huán)境安全問題,也是核工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。與核裂變相比,核聚變的能量密度更大,且不會產(chǎn)生溫室氣體和乏燃料,一旦核聚變發(fā)電成為現(xiàn)實,將能為人類供能數(shù)千年。在所有已知核聚變中,氘氚聚變的反應(yīng)條件最為溫和,是最有希望實現(xiàn)可控核聚變的一種反應(yīng)類型,但氚具有很強(qiáng)的滲透和擴(kuò)散能力,泄露到環(huán)境中容易引起爆炸,進(jìn)入人體會造成嚴(yán)重的輻射損傷。另外,氚資源在自然界極其稀缺,循環(huán)利用具有重要意義。因此,安全、穩(wěn)定、高效的除氚系統(tǒng)是實現(xiàn)可控核聚變的重要保障�？傊�,無論是核聚變還是核裂變,能否有效預(yù)防和治理放射性核素污染關(guān)系到核工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。多孔有機(jī)骨架材料是通過堆積特定結(jié)構(gòu)的小分子形成具有微孔或介孔結(jié)構(gòu)的交聯(lián)型聚合物框架。由于大的比表面積、可調(diào)節(jié)的孔隙率、穩(wěn)定的理化性質(zhì)及豐富... 

【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１在不同溶液ｐＨ值下，鈾酰的存在形式及相對分布［１４］

ａ（Ｕ〇２）２（Ｐ〇４）２?３Ｈ２０），吸附遵循二級動力學(xué)模型，可以實現(xiàn)鈾的快速??分離富集，因此，該吸附劑可作為一種鈾污染的應(yīng)急材料（Ｆｉｇｕｒｅ?１．２）。??廠?＿??１８０°Ｃ＇２４ｈＮ?Ｕ（ＶＩ）?ｒｅｍｏｖａｌ??ＬＪ???、Ｈ＝３?“２?以?ｒ＾ｌ??Ｃａ１０（ＰＯ４）６（ＯＷ）２?＋?Ｗ２０?＋?ｉ７０２２＋?－？?Ｃａ（（／０２）２?（Ｐ０４）２．?３Ｗ２０??ｃ?？?Ｋ＞?ＪＬ??＾?ＨＡＰ?Ｕｒａｎｙｌ?ｉｏｎ?Ａｕｔｕｎｉｔｅ?＾??圖１．２｝＾八？吸附１１（乂丨）的示意圖＿。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｆｏｒ?ＨＡＰ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｏｆ?ｕｒａｎｉｕｍ（ＶＩ）ｌ３０】．??無機(jī)納米材料作為傳統(tǒng)的吸附劑也存在著較多的缺陷，雖然納米級的材料擁??有較快的動力學(xué)和不俗的吸附容量，但粉末狀的吸附劑分散到溶液屮很難回收，??采用柱分離又會產(chǎn)生較大的柱壓。大多數(shù)的無機(jī)納米材料缺少選擇性的配體，很??難實現(xiàn)在多離子共存廢液中將鈾有效分離。??２．３．２有機(jī)聚合物??有機(jī)聚合物（高分子材料）包括樹脂、纖維素和殼聚糖，它們具有優(yōu)異的骨??架強(qiáng)度、穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)以及大量的功能化位點而被廣泛地應(yīng)用到吸附領(lǐng)域。??纖維素和殼聚糖是自然界中最豐富的聚合物，由于它們無毒、低成本和易于功能??化作用，是很有潛力的吸附劑【３１１并且離子交換樹脂也廣泛用于廢水處理領(lǐng)域，??并取得良好的成效。??Ｗａｎｇ?［３２］課題組將聚丙烯（ＰＰ）置于６ＧＣｏ的Ｙ射線場中，在空氣中輻照７０?ｋＧｙ??劑量后儲存在冰箱（－５°Ｃ）中備用。輻照后的聚丙烯（ＰＰ）與丙烯腈／甲基丙烯酸??５

功能化多孔有機(jī)骨架用于放射性核素分離富集研究?第一章????????？？？：??Ｎ．Ｊ?＊？＊？??丨）？Ｚ??Ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ?ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ?＾??Ｃｔ，，１〇ｉａｎ?Ｉ８０°Ｃ，?１２ｈ，ｐＨ－５＾?一？？??ｒ?＿?ｒ?Ｅ??ｗ，）?」?ｓ?！?ｆ？？＂■＂ｐ?；＿．＂？？？？？ｊ??２?Ｉ卜知。吩，丨??ｉｃ?：?＼?／??？？?丨—Ａ、Ｉ??圖１．４離子印記ＨＣＣ的合成示意圖１３３ｌ??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｉｏｎ－ｉｍｐｒｉｎｔｅｄ－ＨＣＣ?｜?Ｖ，１．??然而，聚合物材料在高放射性的環(huán)境下容易發(fā)生輻射降解，導(dǎo)致吸附劑結(jié)構(gòu)??上的破壞，使吸附劑容量和選擇性下降，無法循環(huán)使用，這些都限制了該類吸附??劑在鈾分離富集領(lǐng)域的實際應(yīng)用。??２．３．３復(fù)合材料??無機(jī)材料是一種應(yīng)用廣泛的傳統(tǒng)吸附劑，并且在鈾的吸附領(lǐng)域體現(xiàn)出較好的??吸附性能，但絕大多數(shù)的無機(jī)材料對金屬離子的吸附選擇性差，并且吸附容量不??高。而有機(jī)材料得益于豐富的配體，具有較高選擇性，但大部分有機(jī)材料化學(xué)穩(wěn)??定性和機(jī)械強(qiáng)度差。復(fù)合材料結(jié)合了無機(jī)材料和有機(jī)材料的優(yōu)點，表現(xiàn)出更優(yōu)異??的性能，因此，在固體吸附領(lǐng)域中受到廣泛的關(guān)注。??帶有磁性的納米材料可以利用磁性分離技術(shù)把分散到溶液中的吸附劑更便捷??地分離，使吸附劑在放射性廢水處理方面更易操作。Ｚｈｕ等人［３４傭水熱法合成鈦??酸酯納米管（ＴＮＴ），再通過水熱法在鈦酸酯納米管（ＴＮＴ）上接枝ＣｏＦｅ２０４，制??備出ＴＮＴ／ＣｏＦｅ２〇４，最后將３?ｍＬ四亞乙基五胺（Ｔ


本文編號：3062138