ZSM-5分子筛表面酸碱性质及对Co~(2+)的吸附

采用XRD、FTIR和酸碱滴定等手段对ZSM-5分子筛性质进行研究。采用静态批实验方法研究pH值、离子强度、固液比、平衡时间和Co2+浓度等因素对Co2+在ZSM-5分子筛表面上吸附的影响。结果表明,ZSM-5分子筛对Co2+具有较好的吸附能力和吸附容量;在低pH值下ZSM-5分子筛表面吸附位是以XH、YOH、YO-、YOH2+和XNa形态为主;而在高pH值条件下以YO-和XNa两种形态为主。Co2+在ZSM-5分子筛上的吸附符合准二级动力学;吸附作用受离子强度和pH值影响比较明显。在低pH值下,Co2+主要与ZSM-5分子筛表面发生离子交换作用(X2Co);在高pH值下以表面络合吸附为主(主要形成YOHCo2+和YOCo+两种形态)。     

纳米材料和纳米技术在核废料处理中的应用研究进展

核废料的妥善处理和安全处置是世界各国关注的热点和焦点。近年来,寻求环境友好的污染物高效修复材料逐步成为各国环境科学领域研究的热点。随着环境分子科学的迅速发展,被誉为"21世纪最有应用价值材料"的纳米材料在环境污染治理中的应用越来越受到重视,纳米材料比表面积大,反应活性高,可促进多种界面反应,如对重金属离子及放射性核素的界面吸附及增强氧化-还原反应等,有望在重金属离子及放射性核素等污染治理中发挥重要作用。本文综述了国内外纳米金属材料、纳米金属氧化物材料、碳纳米材料与碳纳米材料复合物以及其他纳米材料在核废料处理中的应用研究进展,探讨了该研究领域的不足,展望了其研究前景,以期为该领域的进一步深入研究拓展新的思路。     

时间、固液比、pH值、离子强度、腐殖酸等因素对钴离子在凹凸棒石上吸附的影响

采用静态法研究了钴离子在凹凸棒石上的吸附行为。钴离子在凹凸棒石上的吸附受体系pH值、离子强度、固液比、富啡酸(FA)及电解质离子的强烈影响。在研究范围内,离子强度对钴离子在凹凸棒石上吸附的影响明显;富啡酸对钴离子在凹凸棒石上的吸附在高pH值下影响明显;在pH<8时不同电解质对钴离子在凹凸棒石上的吸附影响明显。     

辐射防护与核安全专业教学改革

辐射防护与核安全专业作为核科学与工程的重要分支之一,直接关系到公众的生命安全,服务于核电站和环保等行业和部门。辐射防护专业的发展对我国核工业的发展具有重要的现实意义。课程教学是核专业人才培养的重要途径。为了适应我国国防和核工业对辐射防护与核安全专业人才的需求,提高我校辐射防护与核安全专业人才培养目标达成度,通过“核燃料化学”课程教学改革对辐射防护与核安全专业人才培养进行了初步探讨。     

UiO-66-AO的制备及其对铀的吸附

通过氮杂-迈克尔加成和胺肟化反应制备出UiO-66-AO材料,利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）等手段对材料微观性质进行表征研究。深入考察了溶液的pH值、U(Ⅵ)初始浓度和温度等环境因素对吸附性能的影响。结果表明：UiO-66-AO材料对U(Ⅵ)的吸附在pH=5、4 h就达到平衡,吸附过程符合准二级动力学模型;在pH=5、55 ℃时,吸附容量可达到244 mg/g,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型;该吸附是一个自发、吸热反应过程。此外,UiO-66-AO在众多其它金属离子存在情况下对U(Ⅵ)也具有优异的吸附效率。     

63Ni(Ⅱ)在高岭土上的吸附行为和模型研究

结合静态批实验研究pH、离子强度对放射性核素63 Ni(Ⅱ)在高岭土上的吸附行为的影响,同时采用扩散层模型与FITEQL 4.0软件对吸附数据进行拟合研究。宏观的实验结果表明:放射性核素63 Ni(Ⅱ)在高岭土上的吸附在pH<8.5条件下受离子强度的影响,而在pH>8.5时不受离子强度的影响;放射性核素63 Ni(Ⅱ)的吸附在低pH条件下以阳离子交换和外层络合作用占主导,而在高pH时以内层络合作用为吸附的主要机理。研究结果对于评估放射性核素63 Ni(Ⅱ)在高岭土的吸附行为和形态分布、准确预测其在环境介质中的迁移与转化行为具有极其重要的现实意义。     

磷酸酯功能化超高分子量聚乙烯纤维的制备及其铀吸附性能

通过预辐射接枝技术将甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）引入到超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维表面,然后与（2-氨基乙基）膦酸二乙酯进行开环反应,从而制备出应用于含铀废液处理的磷酸酯功能化超高分子量聚乙烯（UHMWPE-g-DEPP）纤维。采用X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、热重分析仪（TGA）和扫描电镜（SEM）等对改性前后纤维表面的化学结构、组成、热稳定性以及微观形貌等性能进行表征分析。为了研究该纤维对含铀废液中微量铀的去除性能,重点考察了起始溶液p H、初始离子浓度、吸附时间和温度等因素的影响。实验结果表明：UHMWPE-g-DEPP在室温条件下8 h可达到吸附平衡;在25℃、pH=5.0、m/V=0.2 g/L的条件下吸附量达到最大（113.2 mg/g）。该吸附过程遵循准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,且该纤维表现出良好的循环使用性能和吸附选择性能。     

等离子体诱导乙烯吡啶修饰多壁碳纳米管富集放射性核素60Co(Ⅱ)

采用等离子体诱导方法在多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)上修饰上乙烯吡啶,获得乙烯吡啶改性碳纳米管(碳纳米管-乙烯吡啶,MWCNTs-g-VP)。用静态批实验的方法研究了pH值、吸附剂浓度和离子强度等因素对碳纳米管-乙烯吡啶富集放射性核素60 Co(Ⅱ)的影响。结果表明:引入乙烯吡啶不仅能改善碳纳米管在水溶液中的分散性,同时还能提高碳纳米管表面官能团的含量,进而提高碳纳米管对60 Co(Ⅱ)的富集效果;pH值与离子强度对碳纳米管-乙烯吡啶富集60 Co(Ⅱ)有显著影响;碳纳米管-乙烯吡啶富集60 Co(Ⅱ)的作用方式包括内层络合和外层络合。Langmuir模型拟合结果显示:在pH=7.5时,碳纳米管-乙烯吡啶对60 Co(Ⅱ)的最大富集量是13.9mg/g,相对较高的富集量说明碳纳米管-乙烯吡啶可以用于水溶液中放射性核素的富集。