[發明專利]一種抑制納米銀產生的方法

有效

• 申請號: 201911029251.1
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110813212B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 林根仙;田朝暉;方軍;謝洪平
• 申請（專利權）人: 蘇州熱工研究院有限公司;蘇州大學;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: B01J19/08
• 分類號: B01J19/08
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 汪青

本發明公開了一種抑制納米銀產生的方法，包括如下步驟：在Ag+溶液與還原劑共存的情況下，采用γ射線輻照源進行輻照；所述溶液中Ag+與還原劑的摩爾比為1:5?6.5。本發明的抑制納米銀產生的方法，通過在Ag+溶液中加入強還原劑并采用γ射線輻照源進行輻照，能夠有效抑制核電站生產運行的工藝水環境中納米銀的產生。

技術領域

本發明具體涉及一種適用于核電廠運行水環境下抑制納米銀產生的方法。

背景技術

眾所周知，銀離子在強還原劑存在下，將快速還原為金屬銀，以銀沉淀或者附著于器皿表面的銀鏡的形式存在。而納米粒銀是大小在100nm以下的微粒，常常以懸浮形式穩定地存在于溶液中，該微粒的尺度遠遠小于前者的銀沉淀或者銀鏡中存在的銀顆粒。為了制備這種小粒徑的、懸浮穩定的納米銀，大量的研究已經表明，除了銀離子和還原劑這兩個必要條件之外，通常還須要一個先決條件，即穩定劑，其作用是讓銀離子慢慢還原為銀原子，保證銀原子再慢慢聚積為小粒徑的、懸浮于溶液中的納米銀，而不是快速聚積為大顆粒的銀沉淀。穩定劑通常包括2類。第一類，銀離子穩定劑，通常是銀離子的弱絡合劑，它讓銀離子慢慢釋放出來，再被強還原劑還原為銀原子，從而保證了銀原子慢慢聚積為納米銀；第二類，納米銀的穩定劑，它常常既起穩定作用，又起納米銀生長變大的限制作用。對于銀離子的穩定劑，最為經典的、廣泛采用就是檸檬酸，利用它多羧基的弱絡合作用，實現了納米銀的高效制備，其中采用的還原劑通常是強還原性的水合肼。然而，現在研究更多的卻是納米銀的穩定劑，它能夠較好地控制納米粒的粒徑均勻性，同時，為了保證銀離子的慢慢還原，常常采用弱還原劑，然而弱還原能力又難于實現快速制備的要求。為了解決這一矛盾，常常在穩定劑和弱還原劑共同存在的情況下，再利用一定的輔助性因素進行活化或者激活。例如，明膠既作為穩定劑，又作為弱還原劑，再以γ射線、激光和紫外光輔助，就可以高效地制備納米銀。又如，在γ-射線輔助下，以羧甲基纖維素水凝膠和石墨烯既作為穩定劑又作為極弱的還原劑，也可以有效地原位制備納米粒銀。由于水溶液在γ射線的高能輻照下，能夠發生電離和激發，既產生還原性自由基，又產生氧化性自由基。當體系中存在類似于異丙醇這類氧化性自由基的清除劑時，體系中的銀離子即可被存在的還原性自由基還原，此時，若體系中存在納米銀的穩定劑，將容易產生銀納米粒。以一種表面活性劑作為穩定劑，以異丙醇作為氧化性自由基清除劑，γ射線輻照下即可有效地制備納米銀。綜上所述，制備體系中既存在穩定劑，又存在還原劑，包括強還原劑、射線輔助下的弱還原劑、以及強還原性的自由基，納米銀才能有效產生。

在核電站生產運行的工藝環境中，放射性廢液含有納米銀，它可以通過食物鏈在海洋生物中富集，因此，需要有一種抑制產生、以及消除的技術方法。對于納米銀產生的抑制，基于上述納米銀制備的技術方案分析，首要的方法就是，電站生產運行的工藝水中不能存在“還原劑或強還原劑”，然而，為了生產的正常運行，強還原劑水合肼是必須的，這就為納米銀的有效產生提供了首要條件，不管是否存在氧化性自由基的清除劑，銀離子必然被還原。但是，是否以納米銀的形式存在，可以從電站生產運行的工藝水環境進行分析。事實上，在工藝水中，并沒有加入穩定劑，包括銀離子穩定劑和納米銀穩定劑，這些讓銀離子慢慢還原而慢慢聚積形成納米銀、或者讓還原的銀原子穩定性聚積的兩方面因素均不存在。當然，在工藝水中也沒有加入高濃度的銀離子，它的來源是依靠管路材料中慢慢釋放出來的銀離子，這正好起到了前述銀離子穩定劑(如檸檬酸)的作用，為納米銀的產生間接地提供了穩定劑的條件。因此，必然會產生納米銀，怎么抑制納米銀的產生就成為了一個重要的問題。基于上述分析，本發明提供了一種在核電站生產運行的工藝水環境中抑制納米銀產生的方法。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種抑制納米銀產生的方法，其能夠有效地抑制核電站生產運行的工藝水環境中納米銀的產生。

為了達到上述目的，本發明采用以下的技術方案：

一種抑制納米銀產生的方法，包括如下步驟：在Ag+溶液與還原劑共存的情況下，采用γ射線輻照源進行輻照；所述溶液中Ag+與還原劑的摩爾比為1:5-6.5。