【摘要】：99Tc是核電站運行過程中產(chǎn)生的裂變產(chǎn)物之一，是一種具有較高的裂變產(chǎn)額的長壽命放射性核素，容易在環(huán)境中遷移，對環(huán)境有長期的危害，因此锝的分離對于乏燃料后處理具有重要的意義。 本文以錸模擬锝，通過靜態(tài)實驗和動態(tài)實驗考察了一種以SiO2-P為基體的新型樹脂AR-01對錸的吸附性能，針對錸吸附后難以解吸的問題，提出了還原解吸的方法。靜態(tài)實驗結果表明，吸附為放熱反應，酸度提高降低吸附效率，樹脂的靜態(tài)飽和吸附容量為111.1mg/g，同時，解吸劑中加入還原劑SnCl2提高了解吸效率，降低了解吸液的酸度。動態(tài)實驗結果表明AR-01樹脂對錸的提取和回收有較好的工業(yè)化應用前景，為AR-01樹脂應用于高放廢液中锝的分離提供了一定的參考。 以上研究結果也從一方面證實了SiO2-P這種新型材料作為離子交換樹脂基體的優(yōu)越性，具有離子交換速度快和液流壓降小等優(yōu)點，適合于高流速的工業(yè)規(guī)模。 本文初步考察了在新型硅基材料SiO2-P上輻照接枝合成可應用于高放廢液處理的新型陰離子交換樹脂的可行性。設計了兩種合成路線，確定了輻照接枝反應的最優(yōu)化條件，并運用紅外吸收光譜的方法對接枝產(chǎn)物進行了表征和分析，為以后進一步改進輻照接枝實驗條件提供了有用的參考信息。
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TL24
【圖文】：

圖 2-1AR-01 樹脂的化學結構和 SEM 照片F(xiàn)ig.2-1 Chemical structure and SEM photo of AR-01 resinAR-01 樹脂是一種以韋悅周等合成的新型硅基材料 SiO2-P 為基體的陰離子交換樹脂，具有粒徑小、孔隙率高的特點，因此吸附速度比普通陰離子交換樹脂快，液流壓降小，適合于高流速的工業(yè)規(guī)模應用。其化學結構和掃描電鏡圖如圖2-1 所示，AR-01 樹脂含有弱堿性基團和強堿性基團，是一種具有雙官能團的新型樹脂。Nogami 等人研究了在鹽酸和硝酸體系下的離子交換樹脂在輻照條件下的穩(wěn)定性，研究結果表明含烷基化胺基的陰離子交換樹脂在輻照和高酸環(huán)境中會發(fā)生分解，導致交換性能降低[29]。相比之下，含芳香化胺基的陰離子交換樹脂在輻照和高酸環(huán)境下具有更高的穩(wěn)定性，因此 AR-01 樹脂在高放廢液中的穩(wěn)定性比含烷基化胺基的陰離子交換樹脂高，比較適合應用于高放廢液中锝的分離。AR-01 樹脂屬于雙功能基團陰離子交換樹脂，按照相關標準方法[30]進行離子交換容量的測定，測得AR-01樹脂的總交換容量為3.4 eq/kg樹脂，其中強堿性基團對應的交換容量為 2.0 eq/kg 樹脂。本實驗為了對比 AR-01 樹脂對錸的吸附性能，同時考察了另外兩種以硅基材料 SiO2-P 為基體的樹脂 SiPyR-N3 和 SiPyR-N4的吸附性能，這兩種樹脂都是含有單一離子交換基團的樹脂，其結構圖如圖 2-2

圖 2-2 SiPyR-N3 和 SiPyR-N4 樹脂的化學結構Fig.2-2 Chemical structures of SiPyR-N3 and SiPyR-N4 resin表 2-1 三種樹脂的參數(shù)比較Table 2-1 The parameters of three kinds of resins樹脂 孔徑(nm)粒徑(μm)總交換量(meq/g)強堿性交換量(meq/g)SiPyR-N3 50 37-74 4.5 -SiPyR-N4 50 37-74 4.5 4.4AR-01 50 37-74 4.4 2.0本實驗中用到的其他主要試劑和藥品見表 2-2 所示。表 2-2 實驗藥品與試劑Table 2-2 Experimental materials名稱 規(guī)格 制造單位高錸酸銨 優(yōu)級純 國藥集團化學試劑有限公司硝酸鈀 化學純 國藥集團化學試劑有限公司

上海交通大學碩士學位論文第三章 輻照接枝法合成新型離子交換樹脂的研究3.1 實驗介紹3.1.1 研究目標離子交換分離技術通常所采用的商業(yè)化樹脂粒徑為 0.5-1 mm，繼續(xù)減小粒徑會導致溶液流經(jīng)樹脂柱時產(chǎn)生很大的壓降不利于工業(yè)應用。為解決這個技術難題，韋悅周教授等研制了一種粒徑 50μm，孔徑 20nm 的有機聚合物改性二氧化硅（簡稱 SiO2-P），以這種有機聚合物改性二氧化硅為載體合成的樹脂具有粒徑小，孔徑和孔隙率較大的特點，該載體的表面和內(nèi)部形貌如圖 3-1 所示。以此材料為載體合成新型離子交換樹脂，可以使交換離子擴散距離大大縮小，同時降低液流壓降，可以大大提高吸附速度，因而適合于采用高流速的工業(yè)規(guī)模處理流程。

【參考文獻】

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本文編號：2771958