[發明專利]一種含有金屬離子摻雜的Sb2O5吸附劑的制備方法及其產品與應用

有效

• 申請號: 201410132212.5
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103861553A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 趙璇;尉繼英;李福志
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B01J20/06
• 分類號: B01J20/06;B01J20/30;C01G30/00;G21F9/12
• 代理公司: 北京中創陽光知識產權代理有限責任公司 11003
• 代理人: 尹振啟

技術領域

本發明涉及無機材料領域，特別涉及一種含有金屬離子摻雜的Sb₂O₅吸附劑的制備方法及其產品與應用。

背景技術

福島核事故使大量放射性廢液排入海域造成污染，這是對全世界核能發展的警示：放射性廢液的及時有效處理是建立核電站事故應急機制的重要內容之一。放射性廢液中主要放射性物質包括具有β放射性的長壽命裂變產物¹³⁴Cs/¹³⁷Cs和⁹⁰Sr、具有γ放射性的⁶⁰Co以及具有α放射性的^235+238U、^239+240Pu、²⁴¹Am、^242+244Cm等。其中，⁹⁰Sr是²³⁵U的裂變產物之一，產額為5.90％，半衰期為28年，具有β放射性，經由食物或水被人體吸收后，70％～80％的劑量被排除體外，剩余的⁹⁰Sr大部分沉積在骨骼和骨髓中，約1％的⁹⁰Sr停留在血液和軟組織中，可導致骨癌、軟組織癌變和白血病。由于Sr易于在骨骼中積累，許多國家對Sr的排放限值比Cs更低，因此對Sr的高效吸附是目前急需解決的問題。

以無機離子吸附劑去除放射性廢液中核素離子是近年來國際上的研究熱點，其優點是無機離子吸附劑對主要核素¹³⁴Cs/¹³⁷Cs、⁹⁰Sr和⁶⁰Co選擇性高，適用于處理高鹽量、強酸性/堿性的放射性廢液，能快速大幅度降低廢液的放射性活度；而且無機離子吸附劑的熱穩定性和化學穩定性好、耐輻照性能強，吸附飽和的無機材料在長期地質儲存中具有高度的穩定性，易于現場輻射防護以及廢物終端處理處置，滿足核廢物減量化的原則。

就無機吸附技術而言，Sr的處理難度比Cs大，主要體現為吸附劑在酸性、高鹽度廢液中對Sr離子的吸附選擇性差、吸附容量小。Cs在溶液中存在形式單一，離子半徑為，水合離子半徑為，其形態受pH影響很小；Sr在溶液中的存在形態受溶液pH制約，在pH<11時，以Sr²⁺存在于溶液中，離子半徑為，水合離子半徑為；在pH>11時，易于形成羥基絡合物Sr(OH)⁺等，因此Sr的吸附去除效果受溶液酸度的影響很大；此外Sr的吸附性能也受廢液中存在的絡合劑影響。