层状金属硫化物对Sr2%2b吸附性能的研究.pdfVIP

D，环境放射化学，放射性废物处理处置和退役 层状金属硫化物对Sr2+吸附性能研究★ 李兴亮1，马宗平1，钟文彬1，张华明1，蹇源1，刘国平1，钟正坤1，罗顺忠1，2 l中国工程物理研究院核物理与化学研究所，绵阳，621900 2西南科技大学国防科技学院，绵阳，621010 核武器、核电站以及其它涉核活动产生了大量的放射性废物正等待处理。据 报道，全球现在大约有270，000吨放射性废物，而且每年正以10，000．12，000吨的 速度在增加。在这些放射性废物中，137Cs和90Sr是最常见的放射性核素。无论 是从中转暂存或者从长远处理的角度来讲，从放废物中分离137Cs和90Sr都是非 常重要的环节。但是，从水溶液中分离137Cs和90Sr的现有诸多流程存在各种限 制，科学家正致力与开发更有效、更方便的处理方法。在现有的分离方法中，主 要有化学沉淀，离子交换，反向渗透，液．液萃取和蒸发等处理方法，在这些方 法中，离子交换是应用最为广泛的方法。 离子交换法拥有如下优点：1，交换材料可以制成交换柱子，非常方便地对 废液进行批量处理；2，分离效果好，分离因子以数量级的水平提高；3，处理设 备简单、简凑，方法成熟，既可以固定在厂房，也可以制备成(车载式)流动处 理站；4，相对于有机萃取，二次废液少。无机离子交换材料因抗辐射性能好，热 稳定性高，与有机树脂相比，利于水泥固化，是137Cs和90Sr分离最有应用前景 的材料。根据Kanatzidis研究报道，硫化物的骨架相对柔软，可以对其孔道孔型 进行设计或者“剪裁”，获得特异的离子交换空间，从而实现相对高的离子选择性 和高交换容量。基于上述因素，为了寻求新的S，离子交换材料，我们在这里评 估一种层状金属硫化合物对S，的离子交换性能。 将Ge02(600mg)，s(850 (9．5mL)，蒸馏水(SmL)添加到120mL内衬聚四氟乙烯不锈钢反应釜中，搅拌， 密封后放置于程控烘箱中，于190oC下反应5天。反应结束后对产物过滤，自 然阴干，得到三角形透明晶体(如图l所示A)。结构解析表明，该产物为层状 形成九元环结构。客体分子三(2．胺乙基)胺填充在环与层的空间中(如图1所示 ’核废物与环境安全重点实验室(西南科技大学)开放基金 114 D环境＆舯化学、放射性鹿*≈Ⅲ”I十4粳 B)，这是该材料具有离子交换性能的基础 o 20加60 80100 0 2 4 8 8 10 12 ce忡“U pH 图2产物对sP离子吸附曲线