离子强度、pH和腐殖酸对膨润土吸附Ni(Ⅱ)的影响

采用静态批式法研究了Ni(Ⅱ)在膨润土上的吸附行为,探讨了震荡时间、pH、离子强度、膨润土浓度以及腐殖酸浓度对吸附的影响。实验结果表明：在低pH条件下,离子强度对Ni(Ⅱ)的吸附影响很大,Ni(Ⅱ)的吸附主要是离子交换和外层表面络和作用;在高pH条件下,Ni(Ⅱ)的吸附受pH影响较小,Ni(Ⅱ)的吸附主要是内层表面络和作用。溶液中的腐殖酸,在低pH条件下促进Ni(Ⅱ)在膨润土上的吸附,而在高pH条件下降低Ni(Ⅱ)在膨润土上的吸附。     

上海地区生活垃圾焚烧灰渣元素组成及微观特征研究

利用同步辐射X射线荧光法(Synchrotron radiation X-ray fluorescence,SR-XRF)、离子色谱(Ion Chromatography,IC)、扫描电镜及其能谱分析(Scanning electron microscopy and X-ray energy dispersive microanalysis,SEM-EDX)、同步辐射微束X射线荧光法(Synchrotron radiation micro-beam X-ray fluorescence,μ-XRF)等手段研究上海某垃圾焚烧厂生活垃圾焚烧产物飞灰(Fly ash,FA)、炉渣(Bottom ash,BA)的元素浓度、离子组成、微观形貌、元素面分布,采用电感耦合等离子体质谱(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,ICP-MS)和X射线吸收精细结构谱(X-ray absorption near-edge structure,XANES)研究灰渣中Pb的同位素比值和化学种态。研究发现,飞灰中多数金属元素浓度高于炉渣中的,Pb、Cd明显富集于飞灰中,元素的富集因子显示Pb、Cd、Cu、Zn等呈极度污染状态。灰渣中水溶性成分主要为Ca、Na、K的氯化盐和硫酸盐,飞灰中离子浓度普遍高于炉渣中的。飞灰颗粒相对于炉渣颗粒粒径小、表面粗糙,更易于重金属的吸附。灰渣颗粒物的元素Pb、Zn、Cu、Cr、Fe、Mn等并不是均匀分布的,而是呈现局部明显富集。飞灰和炉渣Pb的来源相似,化学种态相似,主要为PbCl2、PbS和PbO。生活垃圾在焚烧过程中元素的迁移分布与元素本身的特性、焚烧环境相关,上海地区生活垃圾焚烧飞灰是危险废弃物,需稳定化处理后才能填埋,炉渣的资源化利用必需经过预处理。     

HDEHP从Bi(Ⅲ),Cu(Ⅱ),Pb(Ⅱ)的硝酸溶液中萃取Bi(Ⅲ)

在核医学上,~(206)Bi是一种由加速器生产的脑肿瘤诊断用的同位素,欧美用得较为广泛。本文研究了HDEHP从Bi(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的硝酸溶液中萃取Bi(Ⅲ)。主要的工作包括了Bi(Ⅲ)在两相中的分配比与酸度的关系,与HDEHP浓度的关系,与Bi(Ⅲ)含量的关系,     

离子印迹技术在放射化学领域的应用

离子印迹技术(ion-imprinting technology,ⅡT)是以某一目标离子为模板,制备对该离子具有强结合能力和高选择性的功能聚合物,即离子印迹聚合物(ion-imprinted polymers,ⅡPs)的过程。ⅡPs在复杂体系中分离、富集特定金属离子方面具有独特的优势。放射化学领域涉及许多金属离子分离、富集的问题,其特点是目标离子浓度非常低、样品成分复杂且带有放射性,ⅡPs的特点使其在放射化学领域有很好的应用前景。本文在简述ⅡT的基本原理和ⅡPs制备方法的基础上,综述了ⅡT在放化分析、海水提铀、低放废液处理等放射化学领域所取得的进展,涉及的离子有UO_2~(2+)、Th~(4+)、Sr~(2+)、Cs~+、ZrO~(2+)和镧系金属离子。最后,本文还对ⅡT在放射化学领域更广泛的应用进行了分析和展望。     

离子强度、pH和腐殖酸浓度对63Ni（Ⅱ）在γ-Al2O3上吸附的影响

采用静态批式法研究了63 Ni(Ⅱ)在γ-Al2O3上的吸附行为。探讨了震荡时间、pH、离子强度、γ-Al2O3浓度以及腐殖酸对吸附的影响。实验结果表明:在低pH条件下,离子强度对63 Ni(Ⅱ)的吸附影响很大,63 Ni(Ⅱ)的吸附主要是离子交换和外层表面络合作用;在高pH条件下,63 Ni(Ⅱ)的吸附受pH影响较小,63 Ni(Ⅱ)的吸附主要是内层表面络合作用。溶液中的腐殖酸,在低pH条件下促进63 Ni(Ⅱ)在γ-Al2O3上的吸附,而在高pH条件下抑制63 Ni(Ⅱ)在γ-Al2O3上的吸附。     

辐射接枝法制备氧肟化超高分子量聚乙烯及其重金属吸附性能

采用60Co-γ预辐射接枝法将丙烯酸和丙烯酰胺先后接枝于超高分子量聚乙烯纤维上,随后用羟胺碱溶液对纤维进行氧肟化改性,制备出含氧肟酸基、酰胺基和羧基的超高分子量聚乙烯纤维吸附剂。扫描电子显微镜（SEM）图、傅里叶变换衰减全反射红外光谱（ATR-FTIR）谱图和热重曲线均表明,丙烯酰胺和丙烯酸成功接枝到纤维上,且氧肟化反应成功将酰胺基转化为氧肟基。重金属离子吸附性能测试结果表明：所制备的超高分子量纤维吸附剂对Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ) 3种重金属离子吸附容量最高可达到318 mg/g、165 mg/g、140 mg/g（吸附质量浓度为500 mg/L,时间为4 h）;在竞争吸附实验中,对Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)离子的去除率分别为99.5%、43.5%、60.5%(Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)离子初始质量浓度均为200 mg/L,吸附剂用量为3 g/L)。     

光化学分离水溶液中铂族金属元素的研究——Pd(Ⅱ)的光还原

采用光化学法将Na2PdCl4水溶液中的二价钯离子(Pd(Ⅱ))还原至钯单质,通过改变照射光波长、自由基清除剂种类、Cl-浓度、pH值等参数以获得光还原Pd(Ⅱ)的最佳条件。采用紫外-可见吸收光谱(UV-vis)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段分别对上清液和生成的沉淀进行表征。结果表明:使用光化学法能成功地还原出水溶液中的钯离子,提取率可达98.4%;相比之下,采用异丙醇作为自由基清除剂时能更有效地提取溶液中的钯元素。高浓度的Cl-抑制Pd(Ⅱ)的还原;适当提高pH值可以促进Pd(Ⅱ)的还原。此外,还验证了从Na2PdCl4和NdCl3混合溶液中光还原并分离Pd(Ⅱ)的可行性。     

广州地区大气环境气溶胶样品放射性特征

对广州地区大气环境气溶胶样品的总α、总β、~(210)Pb、~(210)Po和7Be进行了为期两年采样监测,分别得到各监测项目年平均放射性活度浓度分别为0.12 m Bq·m~(-3)、0.75 m Bq·m~(-3)、0.93 m Bq·m~(-3)、0.23 m Bq·m~(-3)、3.16 m Bq·m~(-3)。总α、总β、~(210)Pb、~(210)Po和7Be活度浓度变化有明显的季节性特征:总α、总β、~(210)Pb、~(210)Po、7Be活度浓度最低值均出现在9月,总α、总β活度浓度最高值出现在11月,~(210)Pb、~(210)Po活度浓度峰值出现在2月,7Be活度浓度峰值出现在1月,总体呈现出冬春高、夏秋低的特点;~(210)Pb、~(210)Po、7Be与PM10、PM2.5有较强正相关性,但~(210)Pb、~(210)Po倾向于与比表面积更大的PM2.5结合,而~7Be更易附着在较大粒径的PM10上。     

磁性富羧基碳复合材料的制备及对Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)和U(Ⅵ)的吸附

采用溶剂热法制备了富羧基碳,随后通过化学共沉淀法合成了磁性富羧基碳复合材料。利用透射电子显微镜(TEM)、红外光谱分析(FTIR)、X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、热重差热分析(TGA)、zeta电位分析及比表面积(BET)等手段对磁性富羧基碳的形貌、组成、结构、磁性以及表面电荷特性等进行了表征,并考察了富羧基碳和磁性富羧基碳对Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)和U(Ⅵ)的吸附性能。结果表明:富羧基碳经磁性改性后表面负载了铁氧化物纳米颗粒,比表面积由29.2m2/g提高到45.4m2/g,热稳定性提高,由磁滞回线可知,磁性富羧基碳的饱和磁化强度为30.68A.m2/kg。Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)和U(Ⅵ)在磁性富羧基碳上的平衡吸附容量分别为477.50、23.50、260.20、54.86mg/g,低于富羧基碳,吸附等温线符合Langmuir等温模型。从磁性富羧基碳对Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)和U(Ⅵ)均具有较高的吸附容量和不同吸附剂对U(Ⅵ)吸附容量的比较可以看出,该吸附剂是重金属污水和放射性废液处理领域中极具发展前景的吸附材料。     

以~(210)Pb作示踪剂研究铅在大气-水-稻田系统中的运转

以~(210)PbCl_2为示踪剂,研究了辽河中下游城市近郊微酸性草甸棕壤稻田系统中铅的来源、土壤和水稻体内Pb的分布、土壤Pb对水稻的有效性、Pb形态随时间的变化和土壤pH对Pb吸附的影响等问题;论述了水稻分别从土壤、大气降尘以及灌溉水中所吸收的Pb在糙米中各自所占的比例,并指出了Pb向糙米运转的途径;示踪模拟实验确定了Pb在这个系统中的转移系数;指出水稻根中Pb浓度、土壤Pb浓度和分布是影响Pb向稻米运转的主要因素。 在示踪实验的基础上,提出了一个计算大气-水-土壤-水稻系统Pb土壤环境容量数学模式。估算出了该系统在糙米Pb含量小于1ppm时,土壤Pb的环境容量值是1600～1700ppm,即每公顷3.6～3.8吨。这个数值和盆栽实验结果相符合。该模式还可应用于~(203)Hg,~(115 115m)Cd、~(73)As、~(65)Zn、~(51)Cr、~(65)Ni、~(60)Co等示踪核素所对应的重金属土壤环境容量的计算。     

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。     

就地HPGeγ谱仪测量隧道空气中氡平衡因子技术研究

对就地HPGeγ谱仪测量隧道空气中氡平衡因子的方法进行了研究.就地HPGe γ谱仪可直接测量隧道中214Pb(或214Bi)的特征γ射线,其计数来自于空气与岩石中214Pb(或214Bi)的贡献.利用214Pb(或214Bi)不同能量特征γ射线的计数率及其效率转换因子建立方程组,并采用期望最大(EM)算法对方程组进行求解,得到空气中214Pb(或214Bi)的活度浓度.218Po无法通过就地HPGeγ谱仪直接测量,但可通过214Pb的活度浓度计算得出.在一常年封闭的隧道中连续测量24h,按不同时长获取8个能谱,分别计算出不同时段空气中214Pb和214Bi的活度浓度,由此计算出218Po的活度浓度,并得到隧道空气中氡平衡因子.通过对测量结果的验证认为该方法是可行的.     

包覆型纳米零价铁去除溶液中Pb(Ⅱ)-210的研究

用羧甲基纤维素(CMC)包覆的纳米零价铁(NZVI)来去除溶液中的210Pb(II)。考察溶液的pH值、包覆型纳米零价铁投加浓度、210Pb(II)初始放射性活度以及反应时间等因素对包覆型NZVI/CMC去除溶液中210Pb(II)效果的影响。通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对反应前后包覆型NZVI/CMC进行了表征分析。结果表明,当pH值为5.5,包覆型NZVI/CMC投加浓度为0.8 g·L-1,210Pb(II)初始放射性活度为2.354×103 Bq·L-1,反应60 min后210Pb(II)去除率达到99.25%。反应前后包覆型NZVI/CMC的形态发生了较大的改变,其链球状的网状结构变为片状结构。包覆型NZVI/CMC对210Pb(II)仍有较好的去除效果。     

混合重金属离子诱导的鲫鱼肝脏DNA的断裂与修复

采用凝胶电泳技术和3 H -TdR掺入实验研究了亚致死浓度的混合重金属离子诱导的鲫鱼肝脏细胞DNA断裂与修复作用。结果表明 :Zn、Pb和混合重金属离子引发了鲫鱼肝脏细胞DNA的断裂 ,相对断裂数大小顺序为混合重金属离子 >Pb >Zn ;Cd、Zn、Pb和混合重金属离子的处理中都检测到修复作用的存在 ,修复作用的大小顺序为混合重金属离子 >Pb >Zn >Cd ;重金属离子混合后 ,对鲫鱼肝脏细胞DNA的损伤作用增大 ,但DNA的断裂和修复结果不完全相同。     

以~(210)Pb作示踪剂研究铅在大气-水-稻田系统中的运转

以~(210)PbCl_2为示踪剂,研究了辽河中下游城市近郊微酸性草甸棕壤稻田系统中铅的来源、土壤和水稻体内Ph的分布、土壤Ph对水稻的有效性、Ph形态随时间的变化和土壤pH对Pb吸附的影响等问题;论述了水稻分别从土壤、大气降尘以及灌溉水中所吸收的Pb在糙米中各自所占的比例,并指出了Pb向糙米运转的途径;示踪模拟实验确定了Pb在这个系统 中的转移系数;指出水稻根中Pb浓度、土壤Pb浓度和分布是影响Pb向稻米运转的主要因素。在示踪实验的基础上,提出了一个计算大气-水-土壤-水稻系统Pb土壤环境容量数学模式。估算出了该系统在糙米Pb含量小于1ppm时,土壤Pb的环境容量值是1600～1700ppm,即每公顷3.6～3.8吨。这个数值和盆栽实验结果相符合。该模式还可应用于~(203)Hg,~(115m+115m)Cd、~(73)As、~(65)Zn、~(51)Cr、~(65)Ni、~(60)Co等示踪核素所对应的重金属土壤环境容量的计算。     

PDB-18C6从金靶中分离~(199)Tl

~(199)Tl比~(201)Tl吸附剂量减少三分之一,探测效率改进两倍多。本文用二苯并-18-冠-6甲醛聚合物(PDB-18C6)从金靶中分离~(199)Tl。着重研究了粒度分别为80—90和140—200目时的PDB-18C6在不同溶剂中及冠醚树脂在盐酸溶液中对Tl(Ⅰ)、Au(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)的络合作用;冠醚树脂的用量对Tl(Ⅰ)、Au(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)络合作用的影响;AU(Ⅲ)离子存在下冠醚树脂对络合Tl(Ⅰ)离子的影响;淋洗剂浓度与淋洗效率的关系;冠醚树脂上Tl(Ⅰ)、Au(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)的分离;Tl(Ⅰ)、Au(Ⅲ)的回收效率;冠醚树脂的再生;从α粒子能量为25-27MeV辐照的金靶中分离~(199)Tl等。     

放射性核素60Co(Ⅱ)在伊利石上的吸附行为

本工作利用FTIR和XRD对伊利石进行了详细的表征和分析,并采用静态批式法研究了接触时间、pH、离子强度、溶液电解质离子类型和腐殖酸等环境因素对放射性核素60Co(Ⅱ)在伊利石上吸附行为的影响.实验结果表明,60Co(Ⅱ)在伊利石上的吸附受pH和离子强度影响明显.在pH＜8时腐殖酸促进60Co(Ⅱ)在伊利石上的吸附,而...     

利用树木年轮学分析北京市大气中14C和210Pb的历史活度浓度

在工业化和城市化进程中,城市能源消费和人民生产生活方式都发生了变化,大气污染问题已日益凸显并受到广泛关注,但对大气中放射性的影响鲜有研究报道。通过对北京市两地树木年轮中~(14)C和~(210)Pb放射性活度测量,分析和研究北京市在工业化和城市化过程中大气放射性水平的变化。结果显示:房山区阎河路紫草坞附近杨树年轮(1977～2015年)的α纤维素中~(14)C活度浓度自1977年起呈逐年下降趋势;年轮中~(210)Pb的活度浓度在1977～1985年期间呈增长趋势,随后呈逐年下降趋势。清华大学西门附近的梧桐树木年轮(1961～2015年)中~(210)Pb活度浓度随工业化和城市化进程无明显变化规律。~(14)C活度浓度降低原因之一就是全球工业化进程中燃烧了大量化石燃料,释放了大量的CO_2气体,稀释了大气中~(14)C活度浓度。房山区树木年轮中~(210)Pb的浓度变化可能由于其附近的化工厂生产引起的。清华大学西门附近无大型化石燃料生产的工厂,能较好地反映当地的大气中~(210)Pb变化。     

地表空气中天然伽玛放射体的测量

本文提出一种估算空气中悬浮放射性核素的附着部分与非附着部分的简易方法,该方法同时采用纤维素与活性炭两种过滤器。利用伽玛射线能谱法系统地检测了近地表空气中一些原生放射性核素的浓度:~(40)K、~(226)Ra、~(212)Pb、~(214)Pb、~(208)Tl和~(214)Bi。同时还测定了宇宙成因的放射性核素~7Be的浓度。 这些元素总的放射性活度要比允许的平均值低,而且在大多数情况下,约为本底活度。该结果表明,~(214)Bi、~(212)Pb、~(214)Pb和~(208)Tl总是附着在气溶胶上,而~7Be、~(40)K和~(226)Ra处于非附着状态。 利用扫描电子显微镜测定了气溶胶的主要成分,发现有Si、Ca、Al、Cl和K。     

超铀元素络合行为研究进展

超铀元素与地下水中可能存在的无机及有机配位体的络合会影响它们在水中的浓度及其迁移行为。文献研究表明，对Np、Pu来说，四价离子的络合能力最强，五价离子的络合能力最弱。在地下水中可能存在的无机阴离子中，CO3^2-的络合能力最强，Pu4 与CO3^2-络合的稳定常数尚未准确确定。当Pu(Ⅳ)以PuO2存在时。CO3^2-的存在能影响其溶解度，但影响不大。虽然五价Np的络合能力比其它价态的弱，但它与CO3^2-、HPO4^2-、PO4^3-等的络合物还是很稳定的。CO3^2-的存在能提高Np(Ⅳ)溶解度，但影响不大。醋酸根、乳酸根、草酸根、柠檬酸根、α-羟基异丁酸根、EDTA、抗坏血酸根、α-羟基喹啉、噻吩甲酰三氟丙酮等有机配位体能与NpO2^ 形成相当稳定的络合物。但当存在其它常量的金属(如Fe、Mg、Ni、Pb)离子时，这些有机物对Np(V)溶解度的影响不一定明显。腐殖酸与Np(Ⅴ)的络合物相当稳定，腐殖酸与Am(Ⅱ)的络合物更加稳定。