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随着核工业的快速发展，水体遭受放射性污染的风险在增加。在众多放射性核素中，放射性锶(90Sr)、钴(60Co)核素分别是典型的裂变产物和活化腐蚀产物，半衰期长、在水中迁移性强且生物毒性大，对公众健康造成极大威胁。因此，去除水中放射性锶、钴核素刻不容缓。吸附法具有简单、安全、高效的特点，开发高效吸附材料并探究其在实际水体中的应用势在必行。本文旨在开发新型金属硫化物吸附剂，设计新型吸附工艺作为粉状吸附剂新的应用形式，使新型吸附剂能以在实际水体中高效去除Sr2+、Co2+，以期为放射性污染治理提供新材料、新理论和新方法。本文的主要研究内容和结论如下：
(1)用水热法合成了三种金属硫化物吸附剂：混合形貌K/Zn/Sn/S类金属硫化物(KZTS)、纳米片状K/Zn/Sn/S类金属硫化物(KZTS-NS)及Na/Zn/Sn/S类金属硫化物(NaZTS)。通过改变合成过程中的反应时间和合成水量，可以调节KZTS-NS的形貌和结构。上述三种吸附剂结构存在共性，均由阴离子骨架和骨架间阳离子组成；其中，阴离子骨架含S2?软碱，对Sr2+和Co2+(软酸)亲和力强，骨架间阳离子(K+或Na+)为可交换离子。
(2)KZTS、KZTS-NS和NaZTS对Sr2+的吸附性能优良，吸附速度极快(平衡时间仅为1~10min)、pH值适用范围宽(3~11)、选择性高(分配系数高于105mL/g)、不存在脱附现象。吸附过程符合Langmuir模型，25℃时最大吸附容量分别为19.3、55.7和32.3mg/g。吸附机理均为Sr2+和K+/Na+之间的离子交换。三者中，KZTS-NS吸附性能最佳且不造成二次污染，是高效、环保的吸附材料。
(3)KZTS-NS能高效吸附Co2+，吸附速度较快(平衡时间为40min)、pH值适用范围较宽(3~8)。吸附过程符合Freundlich模型，实验最大吸附量为82.2mg/g。能同时吸附Co2+、Mn2+和Ni2+，但对Co2+选择性高。吸附机理包括离子交换和生成Zn0.76Co0.24S化合物的表面吸附。
(4)为了解决粉状吸附剂固液分离困难、吸附性能受实际水体中共存离子干扰严重的问题，设计了新型二级逆流吸附-絮凝-微滤工艺。该工艺以KZTS-NS为吸附剂、以阳离子型聚丙烯酰胺为絮凝剂，可高效去除以自来水模拟地表水中的Sr2+和Co2+，去污因数分别高达1405和1176。该工艺高效去污的原因在于吸附剂超强的选择性、吸附容量被充分利用以及工艺能有效降低共存离子的干扰。
(1)用水热法合成了三种金属硫化物吸附剂：混合形貌K/Zn/Sn/S类金属硫化物(KZTS)、纳米片状K/Zn/Sn/S类金属硫化物(KZTS-NS)及Na/Zn/Sn/S类金属硫化物(NaZTS)。通过改变合成过程中的反应时间和合成水量，可以调节KZTS-NS的形貌和结构。上述三种吸附剂结构存在共性，均由阴离子骨架和骨架间阳离子组成；其中，阴离子骨架含S2?软碱，对Sr2+和Co2+(软酸)亲和力强，骨架间阳离子(K+或Na+)为可交换离子。
(2)KZTS、KZTS-NS和NaZTS对Sr2+的吸附性能优良，吸附速度极快(平衡时间仅为1~10min)、pH值适用范围宽(3~11)、选择性高(分配系数高于105mL/g)、不存在脱附现象。吸附过程符合Langmuir模型，25℃时最大吸附容量分别为19.3、55.7和32.3mg/g。吸附机理均为Sr2+和K+/Na+之间的离子交换。三者中，KZTS-NS吸附性能最佳且不造成二次污染，是高效、环保的吸附材料。
(3)KZTS-NS能高效吸附Co2+，吸附速度较快(平衡时间为40min)、pH值适用范围较宽(3~8)。吸附过程符合Freundlich模型，实验最大吸附量为82.2mg/g。能同时吸附Co2+、Mn2+和Ni2+，但对Co2+选择性高。吸附机理包括离子交换和生成Zn0.76Co0.24S化合物的表面吸附。
(4)为了解决粉状吸附剂固液分离困难、吸附性能受实际水体中共存离子干扰严重的问题，设计了新型二级逆流吸附-絮凝-微滤工艺。该工艺以KZTS-NS为吸附剂、以阳离子型聚丙烯酰胺为絮凝剂，可高效去除以自来水模拟地表水中的Sr2+和Co2+，去污因数分别高达1405和1176。该工艺高效去污的原因在于吸附剂超强的选择性、吸附容量被充分利用以及工艺能有效降低共存离子的干扰。