[發明專利]礦物基Yolk-shell復合微球在吸附放射性水體中碘離子中的應用

有效

• 申請號: 202111130356.3
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN113797892B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 茆平;孫愛武;余祥坤;倪伶俐;錢國慶
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/12
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 廖娜;李鋒

本發明涉及污水處理技術領域，公開了一種礦物基Yolk?shell復合微球在吸附放射性水體中碘離子中的應用，復合微球的制備方法為以凹凸棒石礦物作為基體材料，以醇酯作為交聯劑、胺基酯為聚合單體，在Nsubgt;2/subgt;保護下與凹凸棒石懸浮液混合制備出Picking乳液，在光照下聚合反應，利用煅燒去除內部有機物，從而制備出微米尺寸的礦物基中空多孔胺基聚合微球；再利用“雙溶液”浸漬?還原法，將該礦物基中空多孔胺基聚合微球分散于有機溶劑中，加入硫酸銅溶液浸漬，利用還原劑還原，形成以Cu或Cu?Cusubgt;2/subgt;O為內核的礦物基Yolk?shell復合微球。本發明較傳統吸附劑提高了碘吸附容量及選擇性，能夠有效清除廢水中放射性碘。

分案說明

本發明為申請日為2019年5月9日，申請號為2019103854711，發明名稱為“礦物基Yolk-shell復合微球的制備方法及其在吸附放射性水體中碘離子中的應用”的分案申請。

技術領域

本發明涉及環境保護中污水凈化處理技術領域，特別涉及一種以Cu或Cu-Cu₂O為內核、礦物基聚合物為殼體的礦物基Yolk-shell復合微球在吸附放射性水體中碘離子中的應用。

背景技術

隨著中國經濟的蓬勃發展和環境問題的日益突出，核電工業已成為國家的重要發展戰略，預計到2020年我國核電運行和在建裝機總量將達到88?GW。有效解決隨之而來的放射污染對核能的安全使用具有重要意義。放射性碘常被用作為核燃料元件包殼的破損監測指標及核爆炸后環境監測的信號核素，是核裂變的必然產物之一。因而，高效去除液相放射性碘是核電安全利用所需解決的關鍵科學問題。

化學沉淀、多孔材料吸附、離子交換和膜分離等技術可用于液相放射性碘的去除使用?；瘜W沉淀使用的金屬材料價格昂貴且容易造成重金屬的二次污染。多孔材料在復雜環境的選擇性吸附效率難以保證。由于有機或無機溶劑的使用，使得離子交換技術也易產生二次污染。膜分離技術雖擁有良好的去除效率，但運行成本較昂貴。

Yolk-shell結構復合材料的制備一般分為硬模板法、軟模板法、無模板法、“殼內成核”法。傳統的模板犧牲法（硬模板法、軟模板法）中一般需要多步高溫分解、化學刻蝕或溶劑萃取來去除預先沉積的中間殼層，合成過程難以有效地控制且易影響內核活性。無模板法一般利用Ostwald熟化、Kirkendall效應等來創造空心結構，但這些僅適用于特殊的金屬或金屬硫化物，氧化物體系，且得到的材料形貌、尺寸都難以調控。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種礦物基Yolk-shell復合微球在吸附放射性水體中碘離子中的應用在吸附放射性水體中電離子中的應用，利用礦物基聚合物蛋殼物理吸附液相放射性污染物，利用Cu或Cu-Cu₂O內核選擇性吸附放射性碘，較傳統吸附劑提高了碘吸附容量及選擇性，為廢水中放射性碘的清除提供了技術參考。

技術方案：本發明提供了一種礦物基Yolk-shell復合微球在吸附放射性水體中碘離子中的應用，所述礦物基Yolk-shell復合微球的制備方法包括以下步驟：S1：將凹凸棒石分散于去離子水中得懸浮液；S2：將甲基丙烯酸二乙胺基乙酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯分別加入到所述懸浮液中，隨后加入對二甲苯和光引發劑，攪拌均勻后，在N₂保護條件下，利用紫外光照射反應一定時間，離心過濾、水洗后煅燒，得礦物基中空多孔胺基聚合微球；S3：將所述礦物基中空多孔胺基聚合微球分散于正己烷溶液中，滴加硝酸銅溶液充分攪拌后，在N₂氣體保護下，逐滴加入NaBH₄溶液，磁力攪拌充分反應后，離心過濾、水洗，得具有Cu或Cu-Cu₂O內核的礦物基Yolk-shell復合微球；S4：將所述礦物基Yolk-shell復合微球在50℃真空干燥箱中烘干10?h即可。