[發(fā)明專利]一種用于去除放射性碘離子的吸附劑及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911020586.7
• 申請(qǐng)日: 2019-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN110801819B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周耐根;張小勇;沙學(xué)豐;劉美英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/26
• 分類號(hào): B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種用于去除放射性碘離子的吸附劑及其應(yīng)用。該技術(shù)方案采用碳化鈦粉末和多巴胺為主要原料，通過氫氟酸刻蝕碳化鈦粉末對(duì)其完成大規(guī)模分層從而形成MXene材料，之后結(jié)合貽貝仿生使多巴胺單體在MXene表面進(jìn)行自聚合完成對(duì)二維層狀MXene材料的表面改性，用于擔(dān)載氧化銀納米顆粒。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，操作方便，制備的MXene吸附劑有較大的比表面積，較多活性位點(diǎn)以及較高的穩(wěn)定性；實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明，本發(fā)明對(duì)溶液中碘離子的最大吸附量可達(dá)80.85mg/g，對(duì)碘離子的去除率達(dá)到80％左右，由此可見，該吸附劑對(duì)碘離子的吸附作用確切、有效，而且具有較高的吸附效率，為放射性碘的去除提供了一種新的途徑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于去除放射性碘離子的吸附劑及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

放射性碘是指碘的放射性同位素，主要包括¹²⁹I、¹³¹I、¹²³I、¹²⁴I和¹²⁵I等。作為核裂變的產(chǎn)物之一，放射性碘廣泛存在于核裂變廢液中，以¹³¹I的形式存在，其半衰期從8.04天到1.57×10⁷年不等，可在自然水體中流動(dòng)，若不經(jīng)過處理則會(huì)進(jìn)入海洋、河流、地下水等水生環(huán)境；此外，放射性碘還廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，例如¹³¹I用于治療甲狀腺功能亢進(jìn)和甲狀腺癌，¹²⁵I用于甲狀腺腫瘤活檢、甲狀腺掃描和放射免疫測(cè)定等。放射性碘對(duì)人體危害極大，在人體中積累可能導(dǎo)致代謝紊亂、白血病、甲狀腺癌等疾病，目前，已被世衛(wèi)組織列為一類致癌物。因此，對(duì)放射性碘的無害化處理，是降低污染、確保公共安全的重要技術(shù)手段。

現(xiàn)有技術(shù)中，用于去除I^-的方法主要包括表面吸附、離子交換、化學(xué)沉淀、溶劑萃取、膜分離等。雖然去除碘離子的方法很多，但是大部分去除效率都比較低，而部分高效率的去除方法則伴隨著較高的成本，因而制約了相關(guān)方法的推廣應(yīng)用。吸附法是一種去除碘離子的有效方式，具有操作方便、效率高、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)；然而，其效果的優(yōu)劣極大依賴于吸附劑自身的性能，因此，開發(fā)一種高效的吸附劑，是確保此類方法有效實(shí)施的關(guān)鍵。現(xiàn)有技術(shù)中，用于去除放射性碘離子的常規(guī)吸附劑效率較低、成本較高且不便于制備及使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)缺陷，提供一種用于去除放射性碘離子的吸附劑及其應(yīng)用，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)碘離子吸附劑吸附效率較低的技術(shù)問題。

本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是常規(guī)碘離子吸附劑成本較高、操作不靈敏。

本發(fā)明要解決的再一技術(shù)問題是常規(guī)碘離子吸附劑不便于制備。

為實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種用于去除放射性碘離子的吸附劑，該吸附劑是通過以下方法制備的：

1)將碳化鈦與氫氟酸混合，超聲振蕩，反應(yīng)結(jié)束后離心取固相，洗滌，干燥處理，得到MXene材料；

2)將步驟1)所得的MXene材料溶于pH為8～9的溶液中，超聲振蕩，向其中加入多巴胺并超聲振蕩，密封攪拌，反應(yīng)結(jié)束后離心取固相，洗滌，干燥處理，得到MXene-PDA材料；

3)將步驟2)所得的MXene-PDA材料與硝酸銀溶液混合，超聲振蕩，滴加氨水調(diào)節(jié)pH至9～10，而后密封攪拌，反應(yīng)結(jié)束后離心取固相，洗滌至溶液無色，干燥處理，即得到所述吸附劑。

作為優(yōu)選，步驟1)中所述氫氟酸是濃度大于40％的氫氟酸溶液；碳化鈦與所述濃度大于40％的氫氟酸溶液，二者的用量比為3g:80mL。

作為優(yōu)選，所述離心的轉(zhuǎn)速均不低于5000r/min。

作為優(yōu)選，步驟2)中，MXene材料與多巴胺的質(zhì)量比為1～2:1。