XAD-7基BTBP配体灌注材料的制备及其吸附Pd(Ⅱ)的基础特性研究

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核电的发展在给人类带来便利的同时也产生了大量的乏燃料,乏燃料的后处理过程还会产生大量的高放废物,高放废物虽然体积占比小,但其放射性量却高达99%,对人类和生态环境带来巨大的潜在性危害,成为阻碍核电发展的一大障碍。为降低其危害,基于分离-嬗变的思想,需要将这些长寿命高放射性废物分离出来进行进一步处理,使其变成稳定元素或短寿命核素。本文介绍了目前世界核电的发展状况和所面临的问题,总结了目前高放废物的主要分离方法和基于XAD系列树脂吸附剂的研究进展。设计并合成了6,6’-二(5,6-二庚基-1,2,4-三嗪-3)-(2,2’)-联吡啶(C7-BTBP)配体试剂。基于固定化真空灌注技术,安伯莱特XAD-7树脂为惰性载体制备了吸附材料C7-BTBP/XAD-7,并以SEM、N2-吸附解吸等温线和热重分析研究了其结构和稳定性。SEM、BET和热重量分析结果表明,C7-BTBP/XAD-7材料具有多孔结构,平均孔径为31.98 nm,并且稳定性较好。研究了C7-BTBP/XAD-7的吸附性能,考察了接触时间、温度、硝酸浓度对吸附材料吸附Pd(II)和其它元素的影响。实验结果表明:在298K,硝酸浓度为3M的条件下,C7-BTBP/XAD-7对Pd(II)的吸附在十分钟即可达到平衡;在298K,接触时间为120分钟的条件下,硝酸浓度由0.4M增加6.0M,在硝酸浓度为4M时吸附量最大;在硝酸浓度为3M,接触时间为120分钟的条件下,对Pd(II)的吸附随温度的增加而减小;吸附材料对Pd(II)的吸附等温线与Langmuir模型有很好的拟合。
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