辐射技术制备吸附材料及其吸附性能研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 叶枫 |
| 答辩日期 | 2021 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所) |
| 导师 | 李景烨 ; 马红娟 |
| 关键词 | 辐射接枝 吸附材料 碘 铀酰离子 选择性吸附 |
| 英文摘要 | 随着我国核电的高速发展,铀资源的短缺致使人们把研究的重点转为非常规铀资源的开发;同时,以挥发性碘单质为代表的核废料污染问题也亟待解决。吸附法作为处理上述两个问题行之有效的方法,其核心在于聚合物基的功能吸附材料。辐射接枝技术是聚合物功能化的良好手段。本论文利用辐射接枝技术,对聚乙烯包覆的聚丙烯皮芯纤维和双轴拉伸聚乙烯薄膜进行了功能化改性,成功制得了PE/PP-g-PNVP纤维型碘单质吸附剂以及PAO-BSPE薄膜型海水提铀吸附剂。具体的研究内容以及分析结果如下:(1)PE/PP-g-PNVP纤维型吸附剂的制备及其对单质碘蒸气的吸附性能的研究利用电子束辐照,将N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)接枝到聚乙烯包覆聚丙烯皮芯(PE/PP)纤维上,一步反应制得PE/PP-g-PNVP纤维型碘单质吸附剂。通过FT-IR、SEM、TGA和XPS等方法对改性后纤维的化学结构、表面形貌和热稳定性等物化性质进行了表征。吸附性能测试结果显示,改性后纤维对碘单质的吸附容量可达1237.8 mg/g,并可通过乙醇洗脱和120~oC加热这两种不同的解吸附方法进行吸附剂的再生。吸附能力和至少10次吸附-解吸循环结果表明,该纤维型吸附剂对碘单质具有良好的吸附性能,使用寿命长。(2)PAO-BSPE薄膜型吸附剂的制备及其对铀酰离子的吸附性能的研究基于轴向接枝链的界面自组装机理,利用辐射接枝联合化学接枝的两步接枝方法成功合成偕胺肟基修饰的新型功能型PAO-BSPE双轴拉伸聚乙烯薄膜材料。通过FT-IR、SEM-EDS、BET和接触角等方法的测试结果表明,薄膜展现出了优异的亲水性、良好的机械性能和高比表面积,并证实了介孔结构和纳米通道的形成。在高浓度的Mg~(2+)、Ca~(2+)及HCO_3~-等竞争离子的存在下的模拟海水吸附实验中,PAO-BSPE薄膜的分布系数K_d可到7.3×10~4m L/g,使其在相对较低的接枝率下即可达到相对较高的吸附容量,即10.71 mg-U/g-ads。并且,通过了至少12个吸附-解吸附循环测试,表现出对铀酰离子较好的选择性吸附性能以及重复使用寿命。 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/33901]  |
| 专题 | 中科院上海应用物理研究所2021-2022年 |
| 作者单位 | 1.中国科学院上海应用物理研究所 2.中国科学院大学; |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 叶枫. 辐射技术制备吸附材料及其吸附性能研究[D]. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所). 2021. |
入库方式： OAI收割
来源：上海应用物理研究所
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