放射性惰性氣體氙(¹³³Xe)、氪(⁸⁵Kr)與氬(³⁷Ar)是重要的氣體裂變產(chǎn)物,主要產(chǎn)生于核電站反應(yīng)堆、地下核試驗(yàn)、乏燃料后處理等人類核活動(dòng)中。放射性惰性氣體的快速高效分離、分析與檢測在核軍控核查、核環(huán)境監(jiān)控、核燃料循環(huán)等領(lǐng)域中均有重要意義。利用固體多孔吸附材料在室溫環(huán)境下從復(fù)雜環(huán)境氣氛中選擇性地將目標(biāo)放射性惰性氣體高效吸附分離出來是目前最簡單與高效的方法。近些年發(fā)展的金屬有機(jī)框架材料、多孔有機(jī)框架材料、多孔有機(jī)聚合物等新型多孔材料在惰性氣體Xe與Kr的分離上已經(jīng)展現(xiàn)出優(yōu)異的性能與良好的應(yīng)用前景。本文系統(tǒng)性地綜述了放射性惰性氣體(Xe、Kr、Ar)分離與分離材料的研究進(jìn)展,并對未來研究趨勢進(jìn)行了展望。

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圖1放射性惰性氣體(Xe、Kr與Ar)分離應(yīng)用示意圖

圖2ZIF-11基微孔碳材料的制備示意圖與低濃度環(huán)境下的Xe/Kr吸附分離性能研究[35]

圖5298K下SB-MOF-1對Xe與Kr的吸附等溫線(a)

圖7Zn-mtz的晶體結(jié)構(gòu)圖(a),不同溫度下Zn-mtz對Xe的吸、脫附等溫線(b)

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