硫?qū)俜惺愃莆锏暮铣?、表征及其對鍶銫的分離.pdf

1、核工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生大量的核廢物，其中的放射性廢水對人類健康和生態(tài)環(huán)境有更大的危害，對其凈化處理的深入研究將推動核工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，具有重要的戰(zhàn)略意義。放射性廢水處理的最終目標(biāo)是將高放廢液(HLLW)玻璃固化后進行深地層埋藏或地質(zhì)處置，而中、低放射性廢液，則經(jīng)水泥固化后，淺地層埋藏，從而把放射性廢物對環(huán)境的危害降至最小。由于無機離子交換劑具有耐輻射，選擇性高，熱穩(wěn)定性好等特點，有用于HLLW的處理的優(yōu)勢，四十多年來，各國學(xué)者對此進行了大量的

2、研究，涉及的化合物有成百上千種。然而，迄今為止，所選出的無機離子交換劑(沸石，亞鐵氰化物，鈦硅酸鹽、AMP等)仍不同程度地存在機械強度差，難以成形，交換或吸附能力受廢液酸度和含鹽量影響大等缺陷，限制了它們在高放廢液處理中的應(yīng)用。因而，尋求性能優(yōu)良的新型無機離子交換材料一直是這一領(lǐng)域關(guān)注的熱點。 開架多孔，低密度，高電荷的無機材料無疑具有應(yīng)用于放射性廢水處理的潛力。近年來，這類材料的研究已發(fā)展到硫?qū)俪拿骟w團簇基化合物，超四面體

3、團簇(以Tn表示，n>1)作為該類材料的結(jié)構(gòu)模塊(或基元)，具有尺寸、電荷以及連接方式靈活多變的特點，可能用來構(gòu)建功能更強的無機離子交換材料。 本文采用水熱／溶劑熱法合成新型Tn硫?qū)贌o機離子交換材料，考察了水熱合成反應(yīng)的主要影響因素(模板劑、溫度、礦化劑、補償離子和反應(yīng)時間等)，探索了硫?qū)倩衔锖铣傻姆磻?yīng)條件和規(guī)律，取得了以下研究結(jié)果： 1)合成出了新型晶態(tài)硫?qū)倩衔?，產(chǎn)率約為60％，并摸索出了晶體合成最佳條件。

4、 2)XRD，IR，rGA-DTA，SEM-EDAX，孔結(jié)構(gòu)測定和元素分析等表征研究揭示：合成產(chǎn)物為T<,3>結(jié)構(gòu)多孔晶態(tài)硫化銦，有較高的熱穩(wěn)定性和一定的化學(xué)穩(wěn)定性；模板劑三乙烯四胺占據(jù)產(chǎn)物總質(zhì)量的20[％]，其填充在材料構(gòu)架的空隙或孔道中，同時起平衡材料整體構(gòu)架電荷的作用。產(chǎn)物可能的分子式為：[1n<,10.5>S<,l4.5>].[(H<,2>NCH<,2>CH<,2>-NHCH<,2>)<,2>]<,2.5>)；

5、3)離子交換試驗結(jié)果表明：室溫下，該產(chǎn)物在較大的酸度范圍內(nèi)(pH=I～5)對Cs<'+>、Sr<'+>保持穩(wěn)定的交換能力，對Cs<'+>、 Sr<'+>最大的交換容量分別為：0.31mmol/g，0.60mmol/g，并在含有多種金屬離子的混合溶液中對Cs<'+>，Sr<'+>具有較好的選擇性。離子交換平衡時間<1h，表明該材料在較短的交換時間內(nèi)達到平衡。交換容量不高，可能是由于大量有機胺堵塞了產(chǎn)物構(gòu)架內(nèi)的孔道所致。 本論文