一维普鲁士蓝/硅藻土复合材料对Cs+的吸附

含137Cs的放射性废水处理在核能及核技术应用中具有重要意义。以表面活性剂十六烷基三甲基溴化钾和十二烷基磺酸钠为模版,合成了一维结构的普鲁士蓝并将其附着在硅藻土表面,制备成一维普鲁士蓝/硅藻土复合材料;在不同的温度、吸附时间、pH值下,分别探究了一维普鲁士蓝/硅藻土复合材料对Cs⁺的吸附性能,并研究了溶液中其他阳离子对吸附的影响。结果表明：一维普鲁士蓝/硅藻土对Cs⁺的吸附能力随温度（293～318 K）的升高而增加（从42.4 mg/L到61.6 mg/L）,其吸附行为符合Langmuir等温线和准二级动力学方程。     

真菌曲霉F77对水中Cs~+的吸附

微生物在环境放射性污染修复中具有广泛的应用前景。从放射性污染土壤中筛选出一株耐辐射真菌曲霉F77,研究了它对水中Cs+的吸附及其影响因素。结果表明:酸对Cs+在曲霉F77上的吸附存在竞争作用,pH=2.0~3.5溶液中的Cs+几乎不被曲霉F77吸附;曲霉F77生长过程中代谢产生大量的酸性物质;Cs+的吸附随着曲霉F77培养时间的增长而增大,在曲霉F77逐渐衰亡时吸附降低;K+质量浓度小于500mg/L时对Cs+在曲霉F77上的吸附没有影响,当K+质量浓度大于500mg/L时Cs+的吸附随K+浓度增大而减少;溶液中Cs+质量浓度为0~500mg/L范围内,曲霉F77对Cs+均有较高的吸附,Cs+质量浓度为500mg/L时,Cs+的吸附量为27.6mg/g。温度影响曲霉F77对Cs+吸附的快慢,不影响最后的吸附量;曲霉F77对Cs+具有较好的吸附性能,表明曲霉F77具有吸附剂的潜质。     

钛酸钠纳米材料制备及其对Cs~+吸附的影响

利用一步水热法合成了钛酸钠纳米吸附材料。透射电镜和X射线衍射研究结果表明,水热反应条件为100~150℃、48h时,合成的材料为层间距为0.91nm的多层纳米管(TNT)结构;水热反应条件为180℃、48h时,合成的材料为层间距为0.84nm的多层纳米片(TNS)结构。静态吸附实验结果表明,层间距为0.91nm的TNT结构对Cs~+的最大吸附容量可达263.85mg/g;而层间距为0.84nm的TNS结构对Cs~+的最大吸附容量为241.67mg/g。同时还分别对pH值对吸附的影响及吸附动力学进行了研究。     

类普鲁士蓝KNiFC无机吸附剂 在离子液体中吸附Cs+

研究了类普鲁士蓝吸附剂K₂NiFe(CN)₆(KNiFC)在室温离子液体(RTILs)中对Cs⁺的吸附,包括吸附动力学、吸附等温线、吸附机理,并且研究了配体N,N,N′,N′-四甲基丙二酰胺(TMMA)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、亚甲基二磷酸四异丙酯(TIPMBP)以及共存离子U(Ⅵ)和Th(Ⅳ)对Cs⁺吸附的影响。结果显示：温度为298 K时,Cs⁺的饱和吸附量为40.3 mg/g;温度为338 K时,其饱和吸附量为49.2 mg/g;吸附平衡时间约为18 h。吸附可以很好地用准二级动力学描述,吸附反应为吸热反应。通过对吸附剂进行X射线光电子能谱法（XPS）表征,证明其吸附机理为阳离子交换机理。当Cs⁺、U(Ⅵ)或Th(Ⅳ)共同存在时,会发生吸附竞争。而当在Cs⁺、Th(Ⅳ)或U(Ⅵ)混合溶液中分别加入TMMA、DMF、TIPMBP后,Th(Ⅳ)几乎不被吸附,Cs⁺的吸附量不变;U(Ⅵ)吸附量很小,Cs⁺的吸附量变化不大。当离子液体中Cs⁺、Th(Ⅳ)或U(Ⅵ)共存时,可以通过加入配体来实现类普鲁士蓝KNiFC无机吸附剂对Cs⁺的选择性吸附。     

普鲁士蓝类复合材料去除放射性铯的研究进展

铯是放射性废水主要成分之一,其半衰期长、危害程度大。普鲁士蓝类化合物具有优良的铯选择性,因此成为了主流的除铯材料。但是单独应用普鲁士蓝除铯效率低,且容易造成二次污染,难以适应实际需求。为解决这些问题,很多研究尝试使用载体负载普鲁士蓝,达到了增大吸附量、提高除铯效率和处理后易于分离等效果。本文详细介绍了普鲁士蓝类复合材料的载体种类,以及与晶体学、反应动力学、吸附等温线和热力学分析等有关的反应机理。希望能为相关的研究提供参考。     

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。     

新型Ni-Fe(Ⅱ)普鲁士蓝/碳纳米管海绵去除Cs+的研究

结合模板法和原位生长法制备了新型吸附与离子交换性能兼备的Ni-Fe(Ⅱ)普鲁士蓝/碳纳米管海绵,并通过稳定同位素铯模拟放射性核素研究了材料对Cs⁺的去除效果。实验结果表明：复合材料很好地复制了聚氨酯海绵的三维开架多孔结构,在孔壁上沉积了大量碳纳米管,并在其表面生长了具有优异离子交换性能的Ni-Fe(Ⅱ)普鲁士蓝纳米颗粒,其占样品总量的1.38%。对Cs⁺的去除实验结果表明：Ni-Fe(Ⅱ)普鲁士蓝/碳纳米管海绵对Cs⁺有良好的去除能力;全谱等离子直接光谱仪（ICP）元素分析和穆斯堡尔谱研究表明,Ni-Fe(Ⅱ)普鲁士蓝中的K⁺与Cs⁺间发生了离子交换反应,材料对Cs⁺的吸附容量为698 μg/g。     

交联壳聚糖-亚铁氰化镍钾球形复合吸附剂制备及其对Cs~+吸附性能研究

通过反相悬浮-溶胶凝胶法制备了壳聚糖-亚铁氰化镍钾(CTS-KNiFC)球形复合吸附剂,分析测试了其对铯离子的选择性吸附性能,并利用傅里叶红外光谱和扫描电镜进行了样品表征。吸附动力学模型分析结果表明,CTS-KNiFC对Cs~+的吸附过程以化学吸附为主。静态吸附实验结果表明,吸附过程在5h左右能达到平衡。当溶液Cs~+初始浓度大于100mg/L时,CTS-KNiFC对铯离子的饱和吸附容量约为70mg/g。溶液的pH值以及溶液中Na~+和Mg~(2+)的共存对吸附效果影响不大,NH_4~+及K~+的存在则会对吸附过程有明显的抑制作用。利用Boyd液膜扩散模型和Weber-Morris颗粒内扩散模型对实验数据进行拟合,结果表明,颗粒内扩散和液膜扩散对吸附速率均有影响。CTS-KNiFC对Cs~+的吸附更符合Langmuir模型,表明吸附过程为单分子层吸附。     

普鲁士蓝加速人体内铯排出效果的观察

本文介绍6例在苏联切尔诺贝利核电站事故期间受到放射性铯内污染的我国驻外人员,在本实验室接受活体测量和服用普鲁士蓝促排的观察结果。6例内污染者分两组分别于受污染后的第114天和第272天开始用药,在大约一个月期间,每人共服药54g(给药方式:每次服1g,每日3次,6天为一个疗程,间隔6天,共用药3个疗程)。观测结果表明,在促排期间,6例内污染者体内铯的生物半排期均明显缩短,~(131)Cs 的生物半排期由对照期(用药前)的54—123d 缩短到28—65d,~(134)Cs 由对照期的42—117d 缩短到23—69d;6例体内放射性铯的累积活度相对于同期未用药条件下的累积活度减少2—21%。     

交联海藻酸-亚铁氰化镍钾复合离子吸附剂的制备及其对Cs~+吸附性能研究

通过自制装置制备了交联海藻酸-亚铁氰化镍钾复合离子吸附剂(ALG-KNi FC),用扫描电镜、傅里叶红外光谱、EDS能谱等对吸附剂进行了表征。通过静态吸附实验,研究了吸附时间、pH值、Cs~+初始浓度、共存离子等因素对吸附效果的影响。结果表明,吸附过程在3 h左右达到平衡,吸附剂的饱和吸附容量为190 mg/g,ALG-KNiFC对Cs~+的吸附能力在强酸性和强碱性环境下有所降低;含高浓度的共存金属离子溶液中,NH_4~+对吸附的抑制效果最明显,使ALG-KNiFC对Cs~+的去除率降低了20%左右,其他离子对去除率的影响均控制在10%以内。吸附热力学等模型对吸附机理的分析表明,AlG-KNiFC对Cs~+的吸附属于单分子层化学吸附,吸附速率同时受膜扩散速率和颗粒内扩散速率的控制。     

普鲁士蓝对体内放射性铯的促排效果及其毒性研究

普鲁士蓝(PB)对~(134)Cs和~(137)Cs不仅有早期促排作用而且有晚期促排作用。大鼠口服50mg/kgPB,72h后~(134)Cs总排出率是53.9％;每天口服500mg/kg,连服6天后,第 7天~(134)Cs总排出率为94.3％。PB毒性低,当大、小鼠和犬的口服剂量分别达4.9、40、2g/kg时,均无急性及近期毒性反应;人体口服12g/3d无不良反应。     

高性能的MOF/carbon复合材料对水溶液中铀酰的吸附

通过水热法和煅烧处理合成了金属有机框架/碳(MOF/carbon)，并用作吸附剂吸附水溶液中的U(Ⅵ)。研究了MOF/carbon在不同的pH、初始U(Ⅵ)浓度、反应时间下的吸附实验。结果表明：MOF/carbon对U(Ⅵ)的吸附能力远远高于单纯的MOF和碳，这主要归因于MOF/carbon丰富的表面吸附位点和MOF/carbon与U(Ⅵ)之间极强的静电吸引作用。基于Zeta和X射线光电子能谱分析发现，表面络合和静电作用可以为MOF/carbon吸附U(Ⅵ)提供一个非常合理的解释。热力学实验表明，U(Ⅵ)的去除是一个自发和吸热过程。此外，吸附动力学实验结果表明：U(Ⅵ)的吸附是一个快速并且高效的过程。这一发现为废水中U(Ⅵ)的消除和环境修复提供了一种高效吸附剂。     

固相吸附材料DMDODGA/P120对Sr2+的吸附性能

将酰胺荚醚类化合物二甲基二辛基双酰胺荚醚（DMDODGA）利用真空固定化灌注技术固载到多孔吸附树脂P120上,合成了萃淋树脂DMDODGA/P120,并利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、元素分析（C、H、N、O元素）对材料进行了表征。表征结果表明,每100 g P120的孔隙中负载了约531 g DMDODGA,载体P120的结构未有明显破坏痕迹。通过静态吸附实验,研究了接触时间、Sr2+的初始浓度、HNO3浓度、吸附材料与料液的固液比和温度对DMDODGA/P120吸附Sr2+性能的影响,测定了DMDODGA/P120的动力学曲线和等温吸附线;研究了DMDODGA/P120的解吸过程与辐照稳定性;并通过离子交换柱实验测定了DMDODGA/P120对Sr2+的动态穿透点和动态饱和吸附容量。结果表明：DMDODGA/P120对Sr2+的吸附平衡时间约为10 min,吸附过程符合准二级动力学方程,表明该过程为化学吸附;吸附剂对Sr2+的吸附过程是发生在吸附剂均匀表面的单层化学吸附;吸附性能随着酸度的升高先增大后减小;该萃取吸附过程为放热过程;固液比控制在20 g/L左右较为合适;DMDODGA/P120的抗辐照性能较好,在辐射剂量小于等于106 Gy时未有明显辐解。DMDODGA/P120对Sr2+的动态吸附结果表明,交换柱在56个柱体积被击穿,其对Sr2+的总去除率约为5253%。     

美国食品与药物管理局批准将普鲁士蓝用于铯或铊的辐射治疗

【美国食品与药物管理局网站2003年10月2日电】美国食品与药物管理局(FDA)2003年10月2日批准了一种新的药物应用,即将Radiogardase(也称普鲁士蓝)用于为受到有害水平的铯-137和铊辐射污染的人员提供治疗。 批准Radiogardase的这种应用是 FDA在恐怖袭击中为公众提供医疗应对措施的一项努力。Radiogardase可以增加人体排出这些放射性核素的速度。 在过去数十年中,普鲁士蓝被用于提高人体排泄铯-137和铊的速度。铯-137或铊的污染能够通过各种途径发生,例如摄食、吸入或创伤。当人体重要器官吸收的辐射剂量较高时,人会生病甚至死亡;当剂量较…     

美国食品与药物管理局批准将普鲁士蓝用于铯或铊的辐射治疗

【英国《国际核工程》2003年8月刊报道】 在经过几年的深思熟虑之后,国际辐射防护委员会(ICRP)决定将其目前为不同情况设定的30个规定值减少到4个。 ICRP新设定的剂量约束值是被允许的来自单一源的剂量水平。ICRP的建议如下: 对公众剂量约束值为1 mSv/a; 对工作人员或室内氡气的剂量约束值为20 mSv/a; 将0.01 mSv/a作为排除或免除监管的剂量水平; 将500 mSv终身剂量作为指导人员疏散的干预水平。 1 mSv/a的公众水平剂量约束值尤其受到关注,因为它一直是公众剂量限值,而以前曾建议将单一放射源的剂量约束值设为0.3 mSv/a。就核…     

焦磷钼酸锆的合成及其与Cs~+的交换性能研究

以ZrOCl2、Na2MoO4、K4P2O7为原料,合成了一种用于提铯的无机离子交换剂——焦磷钼酸锆(ZMPP),研究了ZrOCl2浓度对产物的结构及Cs+交换性能的影响。用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段表征了ZMPP的微观结构,并测试了其耐酸性。FT-IR谱图表明,其中存在结构水和焦磷酸根。TGA结果显示,在110°C 590°C,焦磷钼酸锆逐渐失去结构水。XRD曲线显示,ZMPP为无定形物质。SEM观察发现,ZMPP为微米尺寸的不规则颗粒,与Cs+发生交换后表面变得光滑。合成的ZMPP具有良好的耐酸性。原料中ZrOCl2浓度对ZMPP的结构无明显影响,但其浓度增大有利于提高ZMPP对溶液中Cs+的交换容量。在中性条件下,当溶液中初始Cs+浓度为13.24 mmol/L时,ZMPP对Cs+的交换容量可达1.329 mmol/g。     

Cs~+和Yb~(3+)在方解石、高岭石、蒙脱石、绿泥石和海绿石上的吸附实验研究

用静态平衡批试法和放射性示踪技术研究了Cs^ 和Yb^3 共存条件下，在方解石、高岭石、蒙脱石、绿泥石和海绿石等5种矿物上的吸附行为。结果表明，在相同实验条件下（液相初始酸度、液固相比和金属离子初始浓度），按单位质量矿物的吸附量计，蒙脱石对Cs^ 和Yb^3 的吸附能力明显强于其它矿物，而其它矿物对Cs^＋的吸附能力的差异相对不大。Cs^ 和Yb^3 的吸附率，均随金属离子初始浓度的增大呈现减小趋势，但Yb^3 的变化趋势更大。所有吸附等温线均符合Freundlich等温式方程。在实验所用溶液酸度条件下，Cs^ ,Yb^3 在高岭石、蒙脱石和绿泥石中的吸附作用有可能以离子交换反应为主。     

四氧化三铁/氧化石墨烯纳米带复合材料对铀的吸附性能

以高锰酸钾/浓硫酸氧化法轴向切割多壁碳纳米管（MWCNTs）所制备的氧化石墨烯纳米带（GONRs）为原料,采用水热法制备了一种便于固液分离的功能性四氧化三铁/GONRs复合材料（MGONRs）,对其进行了SEM、FT-IR、XRD等表征,并考察了其对U(Ⅵ)的吸附性能。探讨了溶液pH值、MGONRs用量、铀初始浓度、吸附时间和温度对MGONRs吸附U(Ⅵ)的影响。结果表明：MGONRs对U(Ⅵ)的吸附过程是与pH值和时间相关的自发的吸热过程;吸附符合准二级动力学模型和Langmuir模型,MGONRs对U(Ⅵ)的吸附量可达123.2 mg/g,且具有良好的再生性能,有望用于从放射性废水中分离和回收铀。     

聚苯胺/TiO2复合材料对U(Ⅵ)吸附性能的研究

采用溶胶-凝胶法合成二氧化钛（TiO₂）,并将苯胺聚合在TiO₂表面制备了聚苯胺（PANI）/TiO₂复合材料（PANI/TiO₂）。使用FT-IR、TGA和XPS表征了制备的TiO₂、PANI和PANI/TiO₂的表面功能基团、热稳定性和表面元素组成。研究了溶液pH值、吸附时间、U(Ⅵ)浓度和温度等因素对TiO₂、PANI和PANI/TiO₂吸附U(Ⅵ)的影响,探讨了3种材料对U(Ⅵ)的吸附动力学、等温线和热力学性质。FT-IR、TGA和XPS表征结果表明,成功制备了PANI/TiO₂复合材料。TiO₂、PANI和PANI/TiO₂吸附U(Ⅵ)的最佳pH值分别为5.0、4.5和5.0;吸附过程均符合Langmuir吸附等温模型和准二级吸附方程,TiO₂、PANI和PANI/TiO₂的单层饱和吸附量分别为11.49、22.41、43.29 mg/g;3种吸附剂对U(Ⅵ)的吸附过程均为自发的吸热过程。同时,PANI/TiO₂具有较好的循环使用性能,第5次使用时,吸附量仅降低了15.4%。     

钴/锰印迹硫脲-壳聚糖对Co2+和Mn2+的选择性吸附

同时以氯化钴和氯化锰为印迹分子,采用溶胶凝胶法和反相悬浮法结合制备了钴/锰印迹交联壳聚糖树脂(Co/Mn-CTS),并通过硫脲改性合成了钴/锰印迹硫脲-壳聚糖树脂(T-Co/Mn-CTS).采用傅里叶红外光谱对其结构进行了表征,并进行了干扰离子存在下Co2+和Mn2+的静态和动态吸附实验.静态实验结果表明:壳聚糖树脂对...