用于放射性核素吸附分离的有机多孔材料研究进展

在核能的开发利用过程中会不可避免地向环境系统释放放射性核素,对核能发展及环境安全造成压力。放射性污染介质的净化修复是核环境安全和核能可持续发展所关注的重要方面,也是人与自然和谐共生的重要前提。近年来,有机多孔材料由于稳定性好、比表面积大、易于进行结构调控和功能化等优点,作为一类新型吸附材料在环境放射性污染治理领域展现出巨大的潜能。本文介绍近年来有机多孔材料在放射性核素分离领域的研究进展,并从计算机辅助设计和实际应用两方面,讨论有机多孔材料在放射性核素吸附分离方面的机遇与挑战,以期为我国开发高效的放射性污染控制方法和工艺提供参考。     

序言

正随着核电的快速发展,在核能利用的各个环节中,如核燃料开采、加工、发电和乏燃料后处理,部分长寿命放射性核素特别是锕系元素和裂变元素会不可避免地释放到环境中,给生态环境和人类健康造成重大危害。因此,放射性污染的治理具有重要意义,特别是放射性核素的分析、毒性、环境行为研究对于探讨长寿命放射性核素的化学行为尤为重要。在放射性污染治理中,天然的黏土矿物和氧化物等在放射性核素的固定方面具有重要作用,但是天然材料由于其吸附能力低的特点,在放射性核素的吸附富集方面有一定的     

纳米零价铁材料对放射性核素的 去除及机理研究进展

随着人类社会的发展,放射性铀矿的开采和使用越来越多,环境面临着越来越严重的放射性污染问题。从生物和环境的角度来看,有效地清除环境中的放射性核素是核能利用过程中最重要的问题之一。纳米零价铁（nanoscale zero valent iron, nZVI）具有较大的比表面积和较高的活性位点,能显著提高放射性污染物的修复效率。本综述的目的是展示nZVI基材料对放射性核素的高效去除能力和环境修复作用。简介了常用的nZVI基材料（表面改性或多孔材料支撑的nZVI材料）及其对放射性核素的去除效果和相互作用机制（如吸附和氧化还原）。最后,对nZVI材料的应用和挑战给出个人见解。本综述有助于为高效去除放射性核素的nZVI材料的设计指明方向,为放射性核素的高效处理处置提供新材料。     

纳米零价铁材料对放射性核素的去除及机理研究进展

随着人类社会的发展，放射性铀矿的开采和使用越来越多，环境面临着越来越严重的放射性污染问题。从生物和环境的角度来看，有效地清除环境中的放射性核素是核能利用过程中最重要的问题之一。纳米零价铁（nanoscale zero valent iron, nZVI）具有较大的比表面积和较高的活性位点，能显著提高放射性污染物的修复效率。本综述的目的是展示nZVI基材料对放射性核素的高效去除能力和环境修复作用。简介了常用的nZVI基材料（表面改性或多孔材料支撑的nZVI材料）及其对放射性核素的去除效果和相互作用机制（如吸附和氧化还原）。最后，对nZVI材料的应用和挑战给出个人见解。本综述有助于为高效去除放射性核素的nZVI材料的设计指明方向，为放射性核素的高效处理处置提供新材料。     

放射性惰性气体分离与分离材料研究进展

放射性惰性气体氙（¹³³Xe）、氪（⁸⁵Kr）与氩（³⁷Ar）是重要的气体裂变产物,主要产生于核电站反应堆、地下核试验、乏燃料后处理等人类核活动中。放射性惰性气体的快速高效分离、分析与检测在核军控核查、核环境监控、核燃料循环等领域中均有重要意义。利用固体多孔吸附材料在室温环境下从复杂环境气氛中选择性地将目标放射性惰性气体高效吸附分离出来是目前最简单与高效的方法。近些年发展的金属有机框架材料、多孔有机框架材料、多孔有机聚合物等新型多孔材料在惰性气体Xe与Kr的分离上已经展现出优异的性能与良好的应用前景。本文系统性地综述了放射性惰性气体（Xe、Kr、Ar）分离与分离材料的研究进展,并对未来研究趋势进行了展望。     

基于仿生多巴胺化学制备铀的吸附材料

铀的高效富集和分离对于核能可持续发展具有重要意义。吸附法作为一类重要的分离方法，吸附材料在其中扮演着关键角色。本文综述了近年来基于仿生多巴胺化学制备铀吸附材料的研究进展。第一部分首先介绍多巴胺化学的基本原理，着重讨论多巴胺的自聚合机理、聚集体结构及其聚合过程的控制因素；第二部分列举利用多巴胺化学表面改性制备不同类型的复合吸附材料，包括碳基纳米材料、多孔硅基材料、无机黏土矿物、金属或共价有机框架化合物、纳米高分子纤维等，探讨针对不同材料体系的多巴胺改性方法，以及对吸附材料组成、结构的影响；第三部分集中介绍多巴胺改性材料对铀的吸附性能研究，按照材料功能基团的差异，分为本征多巴胺涂层、多巴胺-无机复合涂层、多巴胺-高分子复合涂层三个方面，阐述各类材料对铀的吸附行为和机理。本文最后总结了多巴胺化学在吸附材料制备方面尚存在的挑战，并展望了本领域的发展前景。     

功能纳米材料用于含铀废水的净化处理

含铀废水的净化是核环境安全和核能可持续发展所关注的重要领域,近年来,开发环境友好的高效净化修复材料成为环境放射化学领域研究的热点。纳米材料因比表面积大、反应活性强、易于功能化等特点,在环境放射性污染治理领域展现出巨大的潜能。本文综述了近年国内外用于含铀废水净化处理的功能纳米材料,包括磁性纳米材料、金属有机骨架材料、纳米零价铁材料、纳米纤维、碳纳米材料、纳米介孔材料和二维层状纳米材料,归纳总结了不同材料的优势和局限性,展望了功能纳米材料用于含铀废水治理的应用前景,以期为我国深入开展放射性污染物的控制治理研究提供参考。     

功能纳米材料用于含铀废水的净化处理

含铀废水的净化是核环境安全和核能可持续发展所关注的重要领域，近年来，开发环境友好的高效净化修复材料成为环境放射化学领域研究的热点。纳米材料因比表面积大、反应活性强、易于功能化等特点，在环境放射性污染治理领域展现出巨大的潜能。本文综述了近年国内外用于含铀废水净化处理的功能纳米材料，包括磁性纳米材料、金属有机骨架材料、纳米零价铁材料、纳米纤维、碳纳米材料、纳米介孔材料和二维层状纳米材料，归纳总结了不同材料的优势和局限性，展望了功能纳米材料用于含铀废水治理的应用前景，以期为我国深入开展放射性污染物的控制治理研究提供参考。     

多孔金属膦酸盐及其在轻锕系元素分离领域的应用北大核心CSCD

轻锕系元素的分离在核工业、环境放射化学、核取证等领域均具有举足轻重的地位。固相萃取法是分离轻锕系元素的主要方法之一,其核心在于选择吸附性能优异且物化稳定性优良的吸附剂。多孔金属膦酸盐是由金属中心和有机膦酸配体结合形成的一类无机-有机杂化材料,它们不仅具备比表面积高、活性位点丰富、物化稳定性好等优点,而且膦酸基团对轻锕系元素优异的结合能力赋予其良好的吸附性能,因此有望用作轻锕系元素的吸附剂。本文综述了多孔金属膦酸盐的合成途径与结构,重点关注了此类材料在轻锕系元素分离领域的应用进展,包括金属膦酸盐对轻锕系元素的吸附性能、吸附机理、材料稳定性与实用化处理方法等方面,并对该领域的发展进行了展望。     

序言北大核心CSCD

作为乏燃料的主要组成成分,锕系元素及其裂变产物是乏燃料后处理与高放废物处理处置过程的重要对象。在这一过程中,如何实现锕系元素及其裂变产物的高效识别、选择性分离和稳定固化是核能长期安全、高效、可持续发展需要解决的关键问题。无论是放射性核素的识别、分离或固化等过程,从本质上来讲都是基于主体材料或分离配体与目标核素之间的相互作用或化学反应变化来实现。因此,深入了解放射性核素与主体材料或分离配体间的基本化学键合力及其作用机制,对于设计新型核素分离与固定体系,实现放射性核素的高效分离与固定具有重要意义。     

加拿大核立法研究

调研并分析了加拿大核立法的进程、核安全监管的法律文件体系、重要的监管文件及其发展规律和特点。对照该国“核安全立法”的特点,总结出值得学习和借鉴的7个方面,如坚持把握核立法发展趋势、坚持核能立法与核安全立法并举和加强防治污染立法等。     

水体环境中的放射性污染及测量

随着我国核能和核技术应用事业的不断发展,水体环境受到了放射性污染的威胁,尤其是2011年日本福岛核事故发生后,水体环境放射性污染问题备受公众关注,因此,有必要开展水体环境放射性测量技术研究。本文介绍了水体环境中放射性污染来源、核素种类及其测量方法,包括实验室采样分析法、拖曳式水下γ谱测量系统、走航式γ测量系统、浮标定点式γ测量系统,讨论了水体放射性测量技术的发展趋势。     

Adsorption of Noble Gases on H-Mordenite

Release of nuclear off-gas that contains various radioactive components to the environment could jeopardize public health and safety. Therefore a screening test was carried out to find suitable adsorbents for the removal of the radioactive noble gases from the reprocessing off-gas. The adsorption capacities of various adsorbents for Kr and Xe were investigated. Carbon based adsorbents such as Ambersorb 572, Merck, Ryujou-Shirasagi G2x4/6-3 and Molsievon X2M4/6 were found to have large adsorption capacities. The H-mordenite, a non-carbon based adsorbent prepared from natural mordenite by ion exchange with a HCl solution, demonstrated a large adsorption capacity for Kr almost comparable to that of activated charcoal. Since non-carbon based adsorbents have a very important feature, that is they are not susceptible to fire hazards, the adsorption equilibria of Kr and Xe on the H-mordenite adsorbent were more thoroughly studied. The adsorption experiments on the H-mordenite were conducted in the temperature range of 77 K to 353 K using a packed bed column. The adsorption isotherms obtained for the H-mordenite were successfully correlated with the vacancy solution model over wide partial pressure and temperature ranges.     

浅析矿产资源开发利用辐射环境安全监管法规的修(制)订

我国的伴生放射性矿种类繁多、分布广泛、涉及行业多、辐射环境保护技术水平参差不齐。本文对现行核与辐射安全法律法规、铀矿及伴生放射性辐射环境监管现状进行了归纳总结,指出放射性污染防治政策不完善、部分条款不再适用、缺少配套条例、缺少配套标准导则等问题,并对相应的监管制度体系研究提出了建议。     

广西辐射安全管理现状与对策

针对广西的核工业与核技术应用现状,就目前的核与辐射安全监管情况进行简要分析,并提出建设广西辐射源安全动态管理系统、规范涉源单位许可管理、加强对伴生放射性矿产资源开发放射性污染防治、建设广西辐射监测网络和事故应急响应体系等,加强和完善广西辐射安全监管的措施和建议。