元素在长石、云母、角闪石表面吸附的XPS研究Ⅰ.铯、锶、铕、铈

用X射线光电子能谱(XPS)初步研究了Cs,Sr,Eu,Ce在长石、云母、角闪石表面的吸附行为。通过观察矿物中氧结合能谱的化学位移,对吸附机理进行了初步探讨。     

Pu的吸附行为研究

本工作研究Pu在铁及其氧化物、花岗岩及组成花岗岩的单矿物上的吸附行为。研究结果表明:这些材料对Pu具有较强的吸附能力,且为表面配合物形式吸附;吸附行为均可用Freundlich吸附等温式来描述;实验环境中的氧浓度对Pu的吸附影响较小;Pu的吸附能力随水相pH(1.0～10.0)升高而增大,     

花岗岩对硒的吸附研究

本文研究了在模拟地下水介质中花岗岩对硒的吸附、解吸规律。实验结果表明,在本实验条件下花岗岩对硒的吸附和解吸均服从 Freundlich 吸附等温方程;在还原剂(Fe 粉和腐植酸)存在下,花岗岩对硒的吸附量有所增大;在 pH 为4左右硒吸附量最大;硒吸附量还随花岗岩粒径减小即比表面积增大而增大,说明吸附主要发生在固相表面。     

裂片核素在岩石中的迁移研究Ⅵ.137Cs在花岗岩中渗透迁移及吸附动力学

用动态模型方程描述了裂片核素137Cs(实验中用134Cs模拟)随地下水流在花岗岩中的渗透迁移过程.由渗透曲线拟合求得模型参数--综合扩散-弥散系数和吸附速率常数,并在自行设计的水浴恒温槽中,进行了134Cs在花岗岩片上的吸附动力学研究.测定不同pH值和不同温度下的吸附曲线,推算出相应条件下的吸附速率常数及不同pH值时的吸附能.     

放射性锶和铯在花岗岩上的吸附与阻滞

本文采用静态和碎岩柱实验技术研究了放射性Sr和Cs在核废物处置库待选点花岗岩上的吸附与阻滞。结果表明:花岗岩对Sr的吸附为线性吸附,对Cs的吸附为非线性吸附。花岗岩对Cs的阻滞能力要比对Sr的阻滞能力好。     

Am（Ⅲ）在花岗岩上的吸附行为

利用分批处理技术研究Am(Ⅲ)在甘肃北山地区地下深度约为300 m的花岗岩上的吸附行为,讨论多种因素,诸如pH,总CO2-3、SO2-4、腐殖酸、Am(Ⅲ)浓度等对吸附的影响,并就可能的吸附机理进行探讨.实验结果表明:随着溶液pH的升高,Am(Ⅲ)的吸附分配比增大;水相中总CO2-3、SO2-4和腐殖酸浓度增大,不利于Am在花岗岩上的吸附;Am以界面配合物的形式被吸附在花岗岩上,吸附行为可用Freundlich吸附等温式描述.     

Pu在花岗岩中的吸附行为

为了解Pu在甘肃北山地区地下深度约为600 m的花岗岩中的吸附行为,研究了各种水质(重蒸水、模拟地下水、BS03井地下水)、pH值(3.0~10.0)、CO32-离子浓度(4.0×10-3~1.0×10-1mol/L)、氧浓度等因素对吸附的影响。通过对吸附后水相物化参数(如pH值、Eh、电导率等)、Pu的价态、固相表面特征参数(比表面、孔径、总孔容等)等数据的比较以及解吸实验结果,推测可能的吸附机理:Pu在花岗岩上以表面配合物的形式吸附,且可用Freundlich吸附等温式描述。     

放射性核素迁移的实验室研究——Ⅱ.用混合裂变产物溶液研究核素在地质材料上的吸附

应用裂变产物混合物做为示踪剂研究了~(137)Cs,~(141,144)Ce,~(103,106)Ru,~(103,106)Ru,~(95)Zr,~(95)Nb,~(89,90)Sr在花岗岩、凝灰岩、页岩上的吸附行为。应用批式技术测定了吸附比。核素的γ放射性是用连有SCORPIO-3000多道计算机系统的Ce(Li)探测器测量的。β放射性~(89,90)Sr是放化分离后在G-M计数器上测量的。结果表明:凝灰岩、页岩能强烈吸附Ce,Nb,Zr;吸附Cs居中;吸附Sr,Ru较差;花岗岩的吸附性能都差。     

元素在长石、云母、角闪石表面吸附的XPS研究 Ⅱ.钛、铬、钴、镍、铜、钕、钐、钆

用X射线光电子能谱(XPS)初步研究了Ti、Cr、Co、Ni、Cu、Nd、Sm、Gd 8种元素在长石、云母、角闪石表面的吸附行为。结合各矿物在吸附不同元素后O(1s)结合能的化学位移,对吸附机理进行了初步探讨。     

Pu在Ca-膨润土上的吸附

以甘肃北山BS03井地下水为水相,研究了Pu在Ca-膨润土上的吸附行为。结果表明,Ca-膨润土对Pu具有较强的吸附能力,可用Freundlich吸附等温式描述;Pu在Ca-膨润土上的吸附为不可逆吸附;吸附平衡后,Pu在水相和固相中的价态主要为四价;随着溶液pH值和离子强度的升高,Pu的吸附能力增强;地下水中无机离子(包括阳离子和无机阴离子)浓度增大,有利于Ca-膨润土对Pu的吸附;地下水中DOC浓度增大,不利于Pu的吸附。     

Pu在Ca-膨润土中的吸附行为研究

以甘肃北山BS03井地下水为水相,研究Pu在Ca-膨润土中的吸附行为。研究结果表明:Ca-膨润土对Pu具有较强的吸附能力,吸附行为可用Freundlich吸附等温式描述;Pu在Ca-膨润土中的吸附为不可逆吸附;吸附平衡后,Pu在水相和固相中的价态主要为四价;随着溶液pH值和离子强度的升高,Pu的吸     

聚锑酸离子交换剂吸附锶的热力学

采用自制的聚锑酸无机离子交换剂对锶的吸附性能进行了研究。实验结果表明,在温度为293～323 K和所研究的锶浓度范围内,聚锑酸对锶吸附平衡符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程;Freundlich吸附等温线和等量吸附焓表明,聚锑酸对锶吸附是一个吸热过程;计算出了锶在聚锑酸上的吸附焓、自由能和熵变;该聚锑酸离子交换剂对锶的吸附是物理吸附和化学吸附共同作用的结果,并对吸附行为作了合理解释。     

Fe(OH)3胶体对铀的吸附行为

为研究地浸采铀工艺过程中Fe(OH)₃胶体对铀的吸附,利用在无水乙醇中制备的Fe(OH)₃胶体,研究了pH值、初始铀浓度及吸附时间等对Fe(OH)₃胶体吸附铀的影响。采用准一级、复合二级与Elovich动力学模型对数据进行了动力学计算与分析,结果表明Elovich 动力学方程更适合描述Fe(OH)₃胶体对铀的吸附行为。采用Freundlich与Langmuir等温吸附方程对实验数据进行了热力学分析和拟合,结果表明Freundlich模型更适合描述Fe(OH)₃胶体对铀的吸附行为。综合两种等温吸附方程,推测Fe(OH)₃胶体对铀的吸附属于不均匀表面的单层物理吸附。根据激光粒度分析与SEM分析结果推测,Fe(OH)₃胶体对铀具有较强的吸附性能,吸附主要是表面吸附。     

稻壳对铀吸附性能的研究

采用稻壳粉末作为吸附剂,进行了模拟含铀废水中U(Ⅵ)吸附实验的研究,考察了稻壳的粒度、溶液的pH、初始浓度、吸附时间、温度及稻壳用量等因素对铀吸附去除率的影响,分析了吸附过程的反应动力学和等温吸附规律,并用扫描电镜、红外光谱及能谱图分析了吸附机理。结果表明：稻壳粉末对铀的吸附平衡时间为4h,且吸附剂粒度越小、温度越高、投加量越大、溶液pH=5左右时越有利于铀的去除;稻壳对U(Ⅵ)的吸附动力学行为可用准二级吸附速率方程来描述,相关系数R²=1;吸附过程符合Freundlich等温吸附方程,相关系数R²=0.9954;稻壳吸附U(Ⅵ)使表面形态发生变化,与U(Ⅵ)相互作用的基团主要是羟基、羧基、P—O和Si—O。综合看来,稻壳对U(Ⅵ)的吸附既存在物理吸附,又存在化学吸附,为混合吸附过程。     

Sr、Cs和Np在北山花岗岩上的吸附行为研究

<正>~(90)Sr、~(137)Cs和~(237) Np是高放废物深地质处置研究中需要考虑的关键核素。由于地下水的侵入和浸蚀,高放玻璃固化体中的~(90)Sr、~(137)Cs和~(237) Np最终被浸出并进入地下水,最终在花岗岩中迁移。~(90)Sr、~(137)Cs和~(237) Np在北山花岗岩上的吸附行为决定其在处置库远场的迁移程度,也是处置库能否安全处置高放废物的决定性因素。因此本文研究~(90)Sr、~(137)Cs和~(237) Np在北山新场、算井子、沙枣园花     

Sr，Cs在不同产地黏土中的吸附

采用批式法对不同产地的18种黏土材料进行了⁹⁰Sr，¹³⁷Cs的吸附分配系数测定，比较了不同材料的吸附性能。结果表明，在吸附达平衡时，浙江沸石对Sr的吸附分配系数为2 112.0 mL/g；内蒙古赤峰沸石对Cs的吸附分配系数为3 495.0 mL/g；均位于所有样品之首。产地不同的黏土样品其吸附分配系数差异很大，Sr的吸附分配系数分布在22.4～2 112.0 mL/g，Cs的吸附分配系数分布在43.5～3 495.0 mL/g；大部分样品对Cs的吸附大于对Sr的吸附；相同样品对Sr，Cs的吸附性能趋势基本一致。     

超铀元素Am在膨润土上的吸附行为研究

以甘肃北山BS03井地下水为水相,研究了Am(Ⅲ)在膨润土上的吸附行为,讨论了多种因素,如pH值、Na 、总CO32-、SO42-、腐殖酸、Am(Ⅲ)浓度等对吸附的影响,并就可能的吸附机理进行了探讨。结果表明:膨润土对Am(Ⅲ)具有较强的吸附能力,并与Am(Ⅲ)在水相中的存在形态有关;Am(Ⅲ)在膨润土上的吸附机理为界面配合,且为不可逆吸附;地下水中无机离子(Na 、SO42-和CO32-)浓度增大,不利于膨润土对Am(Ⅲ)的吸附;水相中腐殖酸的浓度增大,Am(Ⅲ)在膨润土上的吸附能力明显降低。Am(Ⅲ)在膨润土上的吸附可用Freundlich吸附等温式描述。     

90Sr、137Cs在水泥固化体中的吸附和迁移行为

采用批试法和柱迁移实验研究了放射性核素90Sr、137Cs在富铝碱矿渣水泥和525#水泥中的吸附迁移行为.结果表明,富铝碱矿渣水泥对90Sr、137Cs的吸附比约为525#水泥的10倍;富铝碱矿渣水泥在阻止放射性核素迁移及浸出性能方面明显优于目前采用的525#水泥.     

沉淀法制备磷钼酸铵及其对Cs~+的吸附特性研究

采用两种沉淀方法合成了磷钼酸铵(Ammonium Molybdophosphate,AMP,(NH4)3P(Mo3O10)4.xH2O),通过XRD和FT-IR等手段对其进行了表征和比较,获得了具有理想纯度的AMP;研究了温度、时间、竞争离子等条件对AMP吸附Cs+的影响。结果显示,AMP对Cs+的吸附在10 min即可达到动态平衡;Cs+在AMP上的吸附过程可很好地用准二级动力学方程描述(R2>0.999);Na+、K+的存在对吸附容量有明显影响,其中K+的竞争作用更为明显,表明AMP对Cs的吸附为Cs+与[NH4]+的离子交换过程。     

Th(Ⅳ)在氧化石墨烯上的吸附动力学与热力学

针对污染水体中的放射性元素去除问题,本工作研究了Th(Ⅳ)在氧化石墨烯上的吸附动力学和热力学。结果表明:Th(Ⅳ)在氧化石墨烯上的吸附动力学服从准二级动力学方程;吸附等温线可以用Langmuir和Freundlich方程描述;吸附是吸热自发过程。氧化石墨烯对Th(Ⅳ)具有很强的吸附能力,是一种用于放射性元素富集固化的具有潜在应用价值的材料。