铯分离提取的研究现状

137Cs的去除是中低放射性废水处理的研究重点之一,分离提取铯更有其实际的工业意义。吸附法作为众多分离提取方法中,具有吸附效果明显,成本低等特点,已经成为分离提取铯的重要手段之一。本文综述了沸石,无机离子交换剂,生物质吸附剂和多功能复合材料等吸附剂吸附铯的最新研究进展及其吸附机理,探讨了吸附法分离提取铯的发展趋势,为吸附剂的选择性和多样性提供了更广阔的空间。     

磁性铯离子印迹聚合物的制备及其吸附性能研究

以Cs(Ⅰ)为模板离子,磁性Fe3O4@TiO2@SiO2微球为基底,羧化壳聚糖为功能单体,采用表面离子印迹技术制备并表征了铯离子印迹聚合物(Cs(Ⅰ)-MIIP),并研究了其对溶液中铯离子的吸附性能.实验结果表明,在25℃时吸附平衡时间为3h,平衡吸附量可达70.88 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型.Cs(Ⅰ)-MIIP对铯离子的吸附选择性明显高于非印迹材料.将Cs(Ⅰ)-MIIP应用于盐湖卤水中的研究表明其对铯离子的吸附量可达5.3 mg/g,吸附率为74.65％,具有一定的应用前景.     

日本特种东海制纸开发出可吸附放射性物质的沸石添加无纺布

日本纸浆制造企业特种东海制纸将开始样品提供设想用于防止放射性物质扩散及转移的添加有沸石的无纺布产品。沸石容易吸附铯及锶,有望用于去除核事故中扩散的放射性铯(Cs137)及锶(Cs90)等污染物。特种东海制纸介绍说,为农用地或水田去除放射污染时在考虑采用投撒沸石粉末的方法,但存在的问题是,很难投撒均匀、需要     

改性泥炭对UO22+、137Cs等吸附交换性能的影响

泥炭经化学处理可有效吸附交换水中微量放射性元素离子等,用于净化水体。用廉价、易得的改性泥炭作吸附剂,研究改性泥炭中腐植酸对UO22+、137Cs、169Yb和HPO24-的吸附交换;由吸附交换规律及测定的吸附交换平衡时间考察了pH等因素对吸附率E、分配系数Kd的影响;测定了吸附等温线,发现改性泥炭对UO22+和169Yb的吸附交换服从Freundlich等温式,而对137Cs和HPO24-的吸附交换则服从Langmuir等温式,并讨论了吸附交换机理。改性泥炭对UO_2~(2+)、~(137)Cs等吸附交换性能的影响@王玉琨 @岳廷盛…     

浙江天然沸石对Cs+的吸附性能研究及其晶体结构表征

本文采用间歇法研究了浙江缙云沸石在不同环境条件下(浓度、pH值、介质、温度)对Cs+ 的吸附性能,并对吸附Cs+后的沸石用XRD表征和分析,为评价中低放核废物处置效果提供一些参考依据.实验表明:该沸石对Cs+的平衡吸附量最高能达到173 mg/g,对Cs+的吸附平衡时间约为5 d.Cs+溶液的浓度和温度对该沸石的吸附性能影响比较大,其次是介质和溶液的pH值.该沸石对Cs+的平衡吸附量随Cs+溶液浓度的升高而增大,但平衡吸附率和平衡吸附比随着溶液浓度的增大而降低.pH值增大时,该沸石对Cs+的吸附性能也略有提高.在介质1、2、3中该沸石对Cs+的吸附性能依次提高,而在介质4中吸附性能最差,这与溶液中含离子种类、浓度以及其他成分的不同而有差异.在25 ℃条件下该沸石对Cs+的吸附性能比较好,而在其他温度条件下对Cs+的吸附性能要差一些.吸附Cs+后的沸石的晶胞体积在多数情况下减小,晶胞参数β变大,晶胞参数a、b、c变化不规则.     

碱改性HZSM-5的表征及其对乙烯乙烷吸附性能研究

将碱改性HZSM-5沸石负载活性组分AgNO_3的吸附剂应用于乙烯乙烷吸附分离。通过N2吸附-脱附、傅里叶红外(FI-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、吸附等温线等,对改性前后吸附剂孔道、晶体结构、外观形貌、元素含量变化、活性组分的最佳单层分散量和乙烯乙烷吸附分离性能进行了研究。结果表明,经过0.4 mol/L Na OH处理的改性样品的平均孔径可达5.5 nm。改性吸附剂负载活性组分AgNO_3的最佳单层分散量为33.3%,25℃、0.5 MPa时其对乙烯乙烷混合组分吸附平衡的分离系数可达2.78,对变压吸附(PSA)具有很好的分离应用前景。     

不同产地的沸石对核素Cs~+的吸附特性研究

采用静态吸附实验方法,研究了吸附时间、溶液p H值、吸附剂加入量和溶液初始浓度等因素下,新疆沸石、缙云沸石及赤峰沸石对Cs+吸附性能,结果表明:在处理较低浓度的含Cs+废液时,新疆沸石和缙云沸石对放射性核素Cs+的吸附性能差别不大,并且两者的吸附性能明显优于赤峰沸石对Cs+吸附效果;在处理较高浓度的含Cs+废液时,新疆沸石对放射性核素Cs+吸附性能最优于缙云沸石,而赤峰沸石对Cs+的处理效果最差。因此,新疆沸石较适宜处理不同浓度的含Cs+放射性废水,该研究结果可为放射性废水处理、高放废物地质处置库中的人工屏障设计及集成缓冲材料开发提供科学依据。     

沸石的改性工艺及其吸附除磷特性研究

研究了组合改性沸石的最佳制备方法,以及不同改性方式和pH对改性沸石除磷效果的影响。通过吸附动力学与吸附等温线探究其吸附机理并使用扫描电镜对改性前后的沸石进行表征。结果表明,最佳的改性方案为2.0 mol/L NaOH溶液和2.0 mol/L聚合氯化铝(PAC)溶液组合改性。当废水pH=7时该改性沸石除磷效果最佳,此时除磷率为98.74%,其吸附符合准二级动力学方程和Langmuir模型。扫描电镜表征结果表明,碱改性和铝改性均可改变沸石的孔隙结构,增加吸附点位。     

沸石材料吸附水中放射性锶和铯的研究进展

放射性锶和铯是核工业生产过程中重要的核裂变产物,也是放射性废水中含量较多的放射性污染物,具有较长的半衰期和持续的生物毒性。本文综述了近几年国内外采用天然沸石、合成沸石和复合沸石吸附去除水中放射性锶、铯的研究进展。重点阐述了海藻酸盐、聚丙烯腈、炭材料以及磁改性金属与沸石构成的复合吸附材料对水中放射性锶、铯的吸附。复合沸石可以解决沸石粒径小、难分离、稳定性差等难题,强化了沸石的实用性。从吸附平衡时间、最大吸附容量、酸碱耐受度等方面归纳了沸石材料对水中放射性锶、铯的吸附特性,并分析总结了三类沸石的优缺点。最后,针对沸石材料在处理放射性锶、铯废水中的应用,展望了未来的研究方向,指出可以在降低原水浓度、开发组合工艺和加强模型模拟等方面的研究进行完善,从而推动沸石材料未来在工程技术领域的应用。     

改性沸石吸附-微滤一体化装置去除水中铯和锶

自制了一种吸附-微滤一体化的装置,用于去除原水中的核素离子铯和锶。吸附剂采用亚铁氰酸盐负载改性的沸石,首先探究了最优改性方式,筛选出了效果最佳的吸附剂应用于吸附-微滤装置,并利用搭载能量色散X射线光谱仪的扫描电子显微镜(SEM-EDX)与X射线衍射仪(XRD)证实了亚铁氰化铜成功负载于人造沸石表面。吸附-微滤装置对铯、锶的去除效果良好,且同时起到了固液分离的作用。铯、锶质量浓度均为5 mg/L时,去除率达98%以上,出水浊度保持在0.15 NTU左右,且运行500 min后通量下降比率较小,具有长期运行潜力。     

粉煤灰合成沸石去除废水中铜离子的研究

粉煤灰通过碱熔融预处理,采用水热法(HT)和微波辅助水热法(MW)均合成了单一的NaPl型沸石,研究了溶液pH值和吸附时间对两种沸石产品去除废水中铜离子效果的影响,探讨了沸石产品去除铜离子的吸附机理.研究表明,合成的两种沸石产品对铜离子具有较强的脱除能力,pH值为6,沸石用量10 g/L,吸附30 min时,铜离子去除率均可达95%以上.铜离子的吸附过程符合Langmiur吸附等温方程式,两种沸石产品的静态饱和吸附量分别为70.08 mg/g和53.30 mg/g.     

氢氧化钙改性沸石对磷酸盐的吸附特性

采用氢氧化钙对天然沸石进行改性,考察了沸石投加量、初始pH值和吸附时间等对改性沸石吸附磷酸盐的影响,分析了等温吸附及吸附动力学特性,探讨了改性沸石吸附磷酸盐的机理。结果表明,沸石在氢氧化钙浓度为0.25 mol/L,改性时间为24 h的条件下对磷酸盐去除效果最佳;在初始磷酸盐浓度为10 mg/L,沸石投加量为60 g/L,吸附时间为24 h的条件下,改性沸石对磷酸盐的去除率可达97%;改性沸石对磷酸盐的吸附过程符合准一级动力学方程;在20℃时,Freundlich等温方程式能更好地描述改性沸石对磷酸盐的吸附行为,而在30℃时Langmuir等温方程式更适合;改性沸石吸附磷酸盐的主要机理是化学吸附。     

亚铁氰化镍铋/碳载体复合材料对铯离子吸附性能的研究

采用电泳法将石墨烯沉积在碳纤维表面,形成石墨烯/碳纤维复合载体;原位电沉积亚铁氰化镍铋,形成亚铁氰化镍铋/碳载体复合材料(Ni-Bi HCF/GN/CFs)。通过场发射扫描电镜(FE-SEM)、X-射线衍射(XRD)及电化学等技术表征了复合材料的特性。结果发现:立方体状的Ni HCF和正六边形的Bi HCF均匀混合在碳纤维表面。研究了Ni-Bi HCF/GN/CFs对水溶性铯(Cs+)的吸附性能。结果表明:在25℃,p H=7条件下,Cs+的最大吸附量可达29.4±2 mg/g,该吸附过程复合准二阶动力学模型,为化学吸附。     

天然沸石去除煤化工废水中氨氮的研究

采用天然沸石去除煤化工废水中的氨氮,考察了沸石投量、吸附时间、温度、p H等因素对氨氮去除率的影响。另外对天然沸石进行改性,对比了酸、碱、盐、微波、焙烧等方式对天然沸石吸附性能的影响。结果表明,天然沸石对煤化工废水中的氨氮有较好的去除效果,而碱改性可以明显提高沸石的吸附性能。采用HCl溶液在高温条件下解吸饱和天然沸石,可使沸石的吸附能力得以再生。     

斜发沸石对NH_4~+-N的吸附解吸及其改性方式研究

通过实验研究了斜发沸石对模拟废水中氨氮的吸附解吸特性及其改性方式。结果表明,采用Langmuir模型更利于描述斜发沸石对氨氮的吸附行为(R~2=0.9991),最大吸附量为5.96 mg/g;沸石吸附呈现"快速吸附,缓慢平衡",其过程符合准二级吸附动力学方程(R~2=0.9992)。沸石吸附越接近饱和越利于解吸,在0.1 mol/L的盐酸溶液中解吸率高达54%。盐改性更利于提高沸石对氨氮的去除,沸石在0.1 mol/L的NaCl溶液中改性2 h后,其对NH_4~+-N的去除率达83.3%,是天然沸石的1.32倍。     

沸石吸附城市有机废弃物厌氧发酵沼液氨氮研究

采用天然沸石、NaCl改性沸石和氯化十六烷基吡啶(CPC)改性沸石吸附沼液中的氨氮,考察了沸石投加量、沼液pH和吸附时间等因素对沼液中氨氮吸附效果,分析了3种沸石对沼液中氨氮的吸附动力学过程。结果表明,对100 m L沼液,NaCl改性沸石对沼液氨氮的吸附性能大于天然沸石和CPC改性沸石,在投加量为20 g、沼液pH为6～8、吸附时间为120 min时,吸附效果为佳;天然沸石投加量为25 g、沼液pH为8、吸附时间为180 min时效果为佳;而CPC改性沸石一直处于较低的吸附水平,不适用于沼液氨氮的吸附。准1级反应动力学方程模型能较好的描述3种沸石吸附沼液中氨氮的过程。     

沸石改性及其对水中氨氮去除实验研究

实验研究了改性沸石对水中氨氮的吸附效果及影响其吸附的主要因素,研究结果表明:焙烧改性对沸石的结构产生破坏,降低了沸石的吸附能力;酸改性沸石未能提高其对水中氨氮的去除率;碱改和盐改性的沸石对氨氮的吸附能力有增强作用,其中Na Cl、Na OH改性的沸石对氨氮的吸附能力增强作用较为明显。改性时间、温度、改性剂浓度对改性效果均有一定影响,其中温度越高,改性后沸石对氨氮的去除效果越好。改性温度达到70℃时,浓度为1.0 mol/L的Na OH溶液改性的沸石对氨氮的最大吸附量达到0.57 mg/g。     

十六烷基三甲基溴化铵改性沸石对水中Cr(Ⅵ)的吸附去除率

以十六烷基三甲基溴化铵改性沸石为吸附材料,采用搅拌吸附方法研究了其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附去除效果,并利用X射线衍射和红外光谱分析了其吸附特征。结果表明:在改性沸石粒度(-0.25+0.15)mm、用量30g/L、溶液初始pH=6,在25℃搅拌吸附30min,水中Cr(Ⅳ)的吸附云除率达到91%以上。改性沸石对水中Cr(Ⅵ)的吸附可用Langmuir吸附等温线描述,每100g改性沸石对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量为26.53 mg。     

丝光沸石硅铝比对骨架脱硅衍生介孔结构的影响

用水热合成和铵交换法制备系列氢型丝光沸石(H-MOR),通过水热碱蚀与碱溶滤联合处理对H-MOR样品进行选择性脱硅和介孔改性.研究H-MOR骨架Si/Al比对改性沸石的介孔结构、酸性和水热稳定性的影响.N2吸附结果表明,碱处理沸石的介孔率随H-MOR硅铝比减少而增加;典型样品(n(Si) /n(Al) 9.43)具有附加介孔结构,介孔体积可达0.082 cm3/g,最可几孔径为4.6 nm;SEM观察显示,改性沸石的介孔结构源于脱硅产生的结构缺陷,晶内介孔呈无序分布;ICP和EDX分析证实,联合碱处理促进H-MOR晶体选择性脱硅(脱硅率均大于93.1％);水热稳定性和NH3-TPD数据表明,介孔改性丝光沸石较好地保持了前体的结晶性和水热稳定性,其酸性与对应H-MOR沸石相匹配.骨架硅铝比影响改性MOR沸石的介孔率,但与沸石脱硅率无相关性.     

离子交换/吸附法净化氨氮废水的研究进展

综述了净化氨氮废水的各种离子交换/吸附法处理技术及其发展现状,所涉及的吸附剂主要包括天然沸石、改性沸石(热改性、超声改性、盐改性、酸/碱改性、稀土改性等改性方式)、水凝胶、离子交换树脂及其它新型吸附剂,指出了各种吸附剂处理氨氮过程中的作用机理,并展望了离子交换/吸附法处理技术在未来发展道路上的方向。