磷酸锆插层复合材料对锶吸附性能研究

为有效地去除高放废液中⁹⁰Sr,实现核燃料循环利用,制备对⁹⁰Sr具有较高吸附容量的无机材料具有重要意义。本研究采用客体分子插层的方法将正丁胺、正庚胺及正葵胺分别引入α-磷酸锆(α-ZrP)层间,获得了三种具有较大层间距的插层磷酸锆复合材料,并对该类复合材料的形貌、微观结构进行分析,结果表明,插层后材料的宏观形貌未发生明显的变化,而其层间距由于胺类客体分子的插层明显增大;此外,吸附实验表明,插层后磷酸锆对锶的吸附容量明显增大,其中正丁胺插层后获得磷酸锆复合对锶的吸附性能最好,这主要由于锶水合半径、插层分子尺寸及层间距大小对其吸附容量有一定的影响。研究结果可为磷酸锆材料吸附属性的改善以及新型吸附材料的设计提供新的研究思路。     

葵花籽壳对溶液中铀酰离子的吸附

选取农业副产物葵花籽壳作为吸附剂,研究其对溶液中铀酰离子的吸附性能。用元素分析、扫描电镜、红外光谱分析等方法对吸附铀前后的葵花籽壳进行分析和表征,通过静态实验分别研究了时间、温度、pH值、铀酰离子初始浓度、葵花籽壳用量等因素对吸附效果的影响。结果表明:吸附的适宜pH为5.0~6.0,35℃下,当铀溶液初始质量浓度为50mg/L,溶液pH=5.0,葵花籽壳质量浓度为1.00g/L时,饱和吸附量可达29.2mg/g。     

焦磷酸氧锆对铯的吸附性能

研究了静态实验条件下,吸附平衡时间、酸度、温度对铯在焦磷酸氧锆上吸附的影响以及铯在不同酸度下的解吸,并研究了动态实验条件下,焦磷酸氧锆的吸附淋洗性能、焦磷酸氧锆从辐照靶件溶解液中提取铯的性能。结果表明:焦磷酸氧锆对铯的吸附约30min可达平衡;低酸低温有利于吸附,高温高酸有利于解吸;焦磷酸氧锆从辐照靶件溶解液中提取铯的回收率约为100%。     

硝酸溶液中锆在硅胶上吸附的容量研究

在乏燃料后处理Purex流程中,裂变产物元素锆可与TBP的降解产物生成化合物,进而形成聚合物,产生界面污物,形成第三相,阻碍萃取过程的正常进行。用硅胶吸附的方法可除去锆,并具有良好的选择性。     

活性污泥胞外聚合物对铀酰离子的吸附性能

用乙酸钠培养驯化了取自污水处理厂的活性污泥,采用NaOH提取法从活性污泥中提取了胞外聚合物(EPS)。用静态法研究了EPS对铀酰离子的吸附行为,探讨了温度、pH、反应时间、EPS投加量和离子强度等因素对铀酰离子吸附效果的影响,进行了吸附热力学、吸附动力学研究,对比了EPS吸附铀酰离子前后的红外谱图。结果表明:最佳吸附温度为25℃,最佳吸附时间为120min,EPS最佳投加量为300mg/L,离子强度对吸附影响较大;吸附热力学和动力学研究表明,吸附过程更符合Freundlich吸附模型和假二级反应动力学模型。     

磷酸锆-磷钼酸铵复合离子交换剂提取铯

研究了浸泡法合成磷酸锆-磷钼酸铵(ZrP-AMP)复合离子交换剂及其在酸性条件下吸附解吸铯,并对硝酸铀酰溶液吸附进行了研究.研究结果表明,提高反应物中盐酸量可以合成能进行柱分离操作的磷酸锆颗粒,ZrP-AMP对铯的交换容量可以达到59mg/g,回收率可以达到80%.     

用于90Sr、137Cs分离的磷酸锆插层复合离子交换剂研究进展

有效去除高放废液中的⁹⁰Sr、¹³⁷Cs是核能后处理化学中快速、稳定发展的重要的研究内容之一。无机离子交换技术凭借其经济性及适宜性已成为有效去除高放废液中⁹⁰Sr、¹³⁷Cs有效手段之一。目前国内外已发展多种用于提取高放废液中⁹⁰Sr、¹³⁷Cs的无机吸附材料,但距离真实的工程化应用仍有一定的距离。本文系统介绍了具有工程化应用潜质的磷酸锆插层复合材料的研制以及其在去除高放废液中的⁹⁰Sr、¹³⁷Cs方面的研究工作及未来发展趋势。     

海藻吸附水中铀离子初步研究

在不同pH、不同铀离子浓度、不同温度及添加其他金属离子的铀溶液中，对铀离子在海藻上的吸附效率进行初步研究，同时考察溶液中一些共存金属离子对海藻吸附铀离子效率的影响。研究结果表明：pH为5～8时，烟台红藻和海菠菜受pH影响较小，吸附容量约为1.40μg/g；海木耳吸附能力受pH影响较大，吸附容量在1.03～2.23μg/g范围内波动；海藻的吸附效率及吸附容量与铀离子浓度有关，最大分别达到95.8％和65.4μg/g；在24h内，吸附过程是一不依赖温度的过程；实验中所用的金属离子对烟台红藻的铀吸附能力的影响程度在不同的时间段有所不同。     

铀和锆在镉中的分布

对Ｕ－１０Ｚｒ合金在４７５、５００℃下Ｕ、Ｚｒ在液态Ｃｄ中的分布状态进行了研究。用ＪＣＸＡ－７３３电子显微分析仪测定了金属Ｃｄ中Ｕ、Ｚｒ的浓度，采用元素特征Ｘ射线面扫描法分析了Ｕ、Ｚｒ在金属Ｃｄ中的分布状态。结果表明：Ｕ、Ｚｒ在金属Ｃｄ中分布是均匀的；溶解了Ｕ－１０Ｚｒ合金的金属Ｃｄ中存在少量微小的颗粒（析出物），此类析出物中含有金属Ｃｄ原料中已存在的杂质元素Ｋ。     

焦磷酸氧锆的合成及其对铯的特性吸附

本工作研究合成了分离铯的吸附剂焦磷酸氧锆和焦磷钼酸锆，实验探索了不同条件下制备的焦磷酸氧锆对铯的吸附性能，并选出吸附性能好的焦磷酸氧锆进行铯的吸附实验和分析表征。同时从不同条件下制备的焦磷钼酸锆中选择出对铯吸附性能优良的与焦磷酸氧锆对铯的吸附性能进行比较。     

焦磷酸和锆的化合物对铯的吸附机理探讨

在不同条件下合成了焦磷钼酸锆,选择出对铯吸附性能优良的焦磷钼酸锆。将焦磷酸氧锆和焦磷钼酸锆对铯的吸附性能进行了比较,并研究了焦磷酸氧锆对铯的吸附机理。结果表明:焦磷酸根与钼酸根摩尔比为8∶1、锆足量条件下制备所得焦磷钼酸锆吸附率最高;与焦磷钼酸锆相比,焦磷酸氧锆对铯的吸附受酸度的影响稍小,静态吸附容量稍大;焦磷酸氧锆与焦磷钼酸锆的化学稳定性相似;焦磷酸氧锆对铯的吸附属化学吸附,其吸附机理为Cs+与焦磷酸氧锆上羟基的H+发生离子交换反应。     

混凝土、粘土对锆的吸附行为研究

放射性固体废物的处置已成为世界各国密切关心,也是亟待解决的一个问题。1980年美国Erdal等就粘土对裂变产物Ce,Sr,Ba,Eu,U,Am等核素的吸附情况进行了研究。1985年瑞典Torstenfel等对Sr,Tc,I,Ce,Th,U,Np,Pu,Am等核素在粘土中的迁移、扩散情况作了探讨。英国、芬兰、瑞典均对混凝土对多种核素的吸附和扩散作用进行过研究。白庆中等和庄慧娥等对放射性核素Sr,Cs在地质介质中的吸附和迁移规律也进行了研究。     

磷酸体系中铀酰发光衰减的研究

研究了铀酰离子在磷酸体系中的发光现象。在氮分子激光激发下，铀酰激发态在磷酸体系中呈不同形式的发光衰减。当铀酰浓度或磷酸浓度较低时，呈现单指数发光衰减。而当铀酰浓度或磷酸浓度较高时，呈现双指数发光衰减。我们还测定了它们的时间分辨发光光谱。并对发光现象的产生原因作了初步的探讨。     

纳米球状碳酸钙对水中铀酰离子的吸附

在添加剂聚苯乙烯磺酸钠(PSS)作用下合成了纳米球状CaCO3,并使用扫描电镜(SEM)对其形貌进行表征。通过静态批实验的方法研究了pH值、离子强度、温度等因素对铀酰离子在纳米球状CaCO3上吸附的影响。结果表明:铀酰离子的吸附率随体系pH的增大而升高,随体系离子强度的增大而降低;温度增加时,纳米球状CaCO3对铀酰离子的平衡吸附量明显增加。热力学研究表明,UO22+在纳米球状CaCO3上的吸附反应是吸热自发进行的。     

铀离子的微生物吸附回收技术

研究了指状青霉菌对溶液中铀离子的生物吸附作用.通过静态吸附实验考察了影响吸附的实验因素,在25℃、pH=4时,指状青霉菌对铀的饱和吸附量可达155mg/g(湿重),溶液的酸度是影响铀离子吸附的主要因素.Na2 CO3和NaHCO3可有效解吸菌体上吸附的铀离子.     

铀在木纤维上的吸附行为及机理分析

为了解木纤维对铀的吸附特性,通过静态吸附实验,研究了木纤维的粒度、吸附时间、用量、温度及溶液的pH值和初始浓度等因素对模拟含铀废水中U(Ⅵ)去除率的影响,并从热力学和动力学方面对吸附过程进行了分析。结果表明:溶液初始pH≈3时,木纤维对铀的吸附平衡时间为4h,且吸附剂粒径越小、温度越高、用量越大,越有利于铀的去除;铀在木纤维上的吸附过程符合Langmuir等温吸附方程,吸附动力学过程可用准二级吸附动力学模型描述,表明化学吸附主要受动力学控制;木纤维吸附铀是自发的吸热反应。SEM、FT-IR和EDS分析结果表明,木纤维吸附铀后表面形态发生了改变,且在吸附过程中铀主要与木纤维表面活性基团螯合并形成配合物,存在表面络合吸附行为;吸附铀前后的能谱对比分析表明,吸附过程中存在离子交换行为。因此,木纤维对铀的吸附机理是以离子交换和表面络合吸附为主、物理吸附为辅的混合吸附过程。     

铀氢锆堆芯脉冲性能分析计算

通常在用 Nordheim-Fuchs 模型计算铀氢锆堆芯脉冲参数时,必须考虑燃料热容随温度的线性关系,但采用一平均瞬发温度系数值.本文将瞬发温度系数与燃料温度的关系用一多项式表示,数值结果表明,这种处理改善了计算精度.     

高吸附活性硅胶的合成及其对锆的选择分离

以水玻璃和盐酸为原料,通过添加表面活性剂制备出高比表面、高吸附活性的硅胶.用BET,DTA-TGA,IR,XRD,TEM等手段对硅胶的结构和性能进行了表征.结果表明,合成硅胶的适宜工艺条件为:水玻璃浓度4%,盐酸浓度5 mol/L,表面活性剂浓度5%,老化时间1 h,煅烧温度600 ℃.该硅胶的比表面积可达998 m2/g,对锆的静态吸附量可达32.6 mg/g,吸附分配系数为56.1 ml/g.     

铀在榕树叶上的吸附行为及其机理分析

通过静态吸附实验,研究了UO22+在榕树叶上的吸附行为,从热力学和动力学方面对吸附过程进行了分析,并通过红外光谱、扫描电镜探讨了吸附机理。结果表明:UO22+在榕树叶上的吸附是吸热过程,符合Freundlich等温吸附方程,相关系数达0.99以上;表面吸附是动力学控制的主要步骤,吸附动力学过程可用准二级吸附速率方程来描述,相关系数达0.999 8;榕树叶吸附铀是自发的、吸热的吸附反应;榕树叶对铀的吸附使细胞的表面形态发生了改变,在榕树叶吸附铀的过程中,UO22+主要与细胞表面的—OH、C=O、P—O及Si=O等基团螯合,形成配合物,因此,榕树叶吸附铀的机理表现为表面络合吸附机理。     

ICP-AES法测定铀铌锆合金中的铌和锆

将铀铌锆合金试样用硝酸、过氧化氢和氢氟酸溶解,在JY-70Ⅱ改进型光电直读光谱仪上,用内标同步稀释法,快速、简便地测定了铀铌锆合金中的铌、锆含量.测量范围(质量分数)为铌,1%～10%;锆,0.33%～3.33%.其相对标准偏差分别为铌,优于3.2%;锆,优于2.5%.