在核能利用的過程中,不僅要考慮到如何提高核能利用效率,還要充分考慮核燃料利用后的高放廢物處置問題和放射性核素對環(huán)境可能造成的風險問題,因此研究放射性核素在粘土及緩沖回填材料上的吸附-遷移行為,就成為核能利用和核能安全領(lǐng)域重要的基礎(chǔ)性課題。 本文將作為核能利用重點地區(qū)之一的中國南方地區(qū)紅壤和高放廢物處置建設(shè)中的重要緩沖回填材料——膨潤土作為研究對象,通過制備不同組成成分和類型的固體吸附劑,研究吸附過程中不同組分對吸附的影響,揭示吸附的一般規(guī)律；重點考察吸附過程中的影響因素——pH、離子強度、腐殖酸(HA)、溫度等——對吸附的影響,探討了吸附行為的特點；討論了兩種核素在不同吸附體系的形態(tài)分布對吸附行為的影響,以形態(tài)分布研究建立起宏觀與微觀的聯(lián)系。 (1)采集并制備三種紅壤樣品,分別對天然紅壤、去氧化鐵成分紅壤、去有機質(zhì)紅壤吸附Eu(Ⅲ)的行為進行研究。以SEM、XRD等分析手段對吸附反應(yīng)前后的樣品進行表征,考察各樣品的元素組成、礦物結(jié)構(gòu)和表面形貌等。 (2)制備Na基膨潤土,并對其吸附Am(Ⅲ)的特性進行研究；制備Ca基膨潤土,對其吸附Eu(Ⅲ)的特點進行研究。分別以SEM、XRD、EDS...

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
目錄
第一章 前言
    1.1 選題依據(jù)及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 吸附劑的研究
        1.2.2 不同核素的吸附研究
        1.2.3 吸附機理的研究
    1.3 吸附理論及吸附模型
        1.3.1 固體表面吸附的定義
        1.3.2 物理吸附與化學(xué)吸附
        1.3.3 固體-溶液的界面吸附
        1.3.4 吸附等溫線
        1.3.5 影響核素吸附的主要因素
        1.3.6 Langmuir吸附模型
        1.3.7 Freundlich吸附模型
        1.3.8 Brunauer-Emmett-Teller(BET)模型
        1.3.9 溶液中固體對電解質(zhì)的吸附
    1.4 粘土吸附劑的結(jié)構(gòu)和性能
        1.4.1 粘土的晶體結(jié)構(gòu)
        1.4.2 粘土的某些物理化學(xué)性質(zhì)
    1.5 吸附動力學(xué)及吸附熱力學(xué)
        1.5.1 吸附動力學(xué)
        1.5.2 吸附熱力學(xué)
    1.6 論文主要研究內(nèi)容
    參考文獻
第二章 實驗部分
    2.1 主要儀器與設(shè)備
    2.2 主要試劑與材料
    2.3 紅壤的處理與表征
        2.3.1 天然紅壤的采集與處理
        2.3.2 紅壤的去氧化鐵成分處理
        2.3.3 紅壤的去有機質(zhì)處理
    2.4 膨潤土的改型與表征
        2.4.1 Na基膨潤土的改型與表征
        2.4.2 Ca基膨潤土的改型與表征
    2.5 溶液的配制方法
        2.5.1 Eu(Ⅲ)標準溶液的配制
        2.5.2 Am(Ⅲ)標準溶液的配制
        2.5.3 腐殖酸溶液的配制
    2.6 放射性核素靜態(tài)吸附實驗
        2.6.1 Eu(Ⅲ)靜態(tài)吸附實驗
        2.6.2 Am(Ⅲ)靜態(tài)吸附實驗
    參考文獻
第三章 Eu(Ⅲ)在天然紅壤上的吸附行為研究
    3.1 實驗部分
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 SEM表征
        3.2.2 天然紅壤的X射線衍射(XRD)分析
        3.2.3 紅壤的組成成分分析
        3.2.4 Eu(Ⅲ)在水溶液中的形態(tài)
        3.2.5 吸附劑濃度(固液比)對吸附的影響
        3.2.6 接觸時間對吸附的影響
        3.2.7 pH值及離子強度對吸附的影響
        3.2.8 腐殖酸(HA)對吸附的影響
        3.2.9 吸附等溫線
    3.3 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 Eu(Ⅲ)在去氧化鐵成分紅壤上的吸附行為研究
    4.1 實驗部分
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 SEM表征
        4.2.2 去氧化鐵成分紅壤的X射線衍射(XRD)分析
        4.2.3 吸附劑濃度(固液比)對吸附的影響
        4.2.4 接觸時間對吸附的影響
        4.2.5 pH值及離子強度對吸附的影響
        4.2.6 腐殖酸(HA)對吸附的影響
        4.2.7 吸附等溫線
    4.3 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 Eu(Ⅲ)在去有機質(zhì)紅壤上的吸附行為研究
    5.1 實驗部分
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 去有機質(zhì)紅壤的SEM表征
        5.2.2 去有機質(zhì)紅壤的X射線衍射(XRD)分析
        5.2.3 吸附劑濃度(固液比)對吸附的影響
        5.2.4 接觸時間對吸附的影響
        5.2.5 pH值及離子強度對吸附的影響
        5.2.6 腐殖酸(HA)對吸附的影響
        5.2.7 吸附等溫線
    5.3 本章小結(jié)
    參考文獻
第六章 Am(Ⅲ)在Na基膨潤土上的吸附行為研究
    6.1 實驗部分
    6.2 結(jié)果與討論
        6.2.1 SEM表征
        6.2.2 Na-bentonite的X射線衍射(XRD)分析
        6.2.3 Am(Ⅲ)在溶液中的形態(tài)
        6.2.4 吸附劑濃度(固液比)對吸附的影響
        6.2.5 接觸時間對吸附的影響
        6.2.6 pH值及離子強度對吸附的影響
        6.2.7 腐殖酸對吸附的影響
        6.2.8 吸附等溫線
    6.3 本章小結(jié)
    參考文獻
第七章 Eu(Ⅲ)在Ca基膨潤土上的吸附行為研究
    7.1 實驗部分
    7.2 結(jié)果與討論
        7.2.1 膨潤土的SEM表征
        7.2.2 EDS分析
        7.2.3 膨潤土吸附前后的X射線衍射(XRD)及紅外光譜(FTIR)分析
        7.2.4 Eu(Ⅲ)在水溶液中的形態(tài)
        7.2.5 吸附劑濃度(固液比)對吸附的影響
        7.2.6 接觸時間對吸附的影響
        7.2.7 pH值及離子強度對吸附的影響
        7.2.8 HA對吸附的影響
        7.2.9 吸附等溫線
    7.3 小結(jié)
    參考文獻
第八章 總結(jié)與展望
    8.1 工作總結(jié)
    8.2 研究展望
研究生期間主要科研成果
致謝



本文編號：3854785