[發(fā)明專利]一種高效吸附銫離子的吸附劑及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210817184.5
• 申請(qǐng)日: 2022-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN115554993A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇敏華;韓衛(wèi)星;黃穎;李家宜;劉賀瑤;馬楚勤;李紅;陳迪云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/26
• 分類號(hào): B01J20/26;B01J20/30;G21F9/12
• 代理公司: 廣州高炬知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44376
• 代理人: 孔令環(huán)

本發(fā)明公開了一種高效吸附銫離子的吸附劑及其制備方法和應(yīng)用，屬于功能吸附材料領(lǐng)域，該制備方法包括以下步驟：(1)將可溶性鎳鹽溶于水中配制為溶液，得到溶液A；將六氰鈷酸鉀溶于水中，加入聚乙烯吡咯烷酮，得到溶液B；(2)將所述溶液B滴加到所述溶液A中并保溫?cái)嚢璺磻?yīng)；(3)攪拌反應(yīng)完成后在室溫下靜置陳化；(4)陳化后分離沉淀，洗滌、干燥后制得。本發(fā)明制備的Ni?CoPBAs吸附劑具有十分優(yōu)異的除銫效能，表現(xiàn)為去除速度快、銫的富集容量大，具有高的離子篩分功能和對(duì)Cs⁺的吸附選擇性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及功能吸附材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效吸附銫離子的吸附劑及其制備方 法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

為了滿足人們對(duì)能源的迫切需求，核工業(yè)正在蓬勃發(fā)展，并在世界電力生產(chǎn)中發(fā)揮著關(guān) 鍵作用。然而，核廢料和意外事故造成的放射性核素(¹³⁷Cs、⁹⁰Sr、²³⁵U、¹³¹I、⁵⁷Co等)泄漏 到環(huán)境中一直是一個(gè)嚴(yán)重而棘手的問題。在各種放射性核素中，¹³⁷Cs由于其較長(zhǎng)的半衰期 (30年)、高能量β/γ輻射(0.514MeV和0.662MeV)、溶解性強(qiáng)和易進(jìn)入人體的特點(diǎn)，導(dǎo)致癌 癥、白血病和遺傳疾病等可怕疾病的發(fā)病率增加。從含銫核污染廢物流中去除放射性¹³⁷Cs 對(duì)于人類健康和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。特別是從含銫核污染廢物流中高效、可靠地去除及 固化銫勢(shì)在必行。因此，迫切需要探索具有快速去除以及固化銫的新型吸附材料。

目前對(duì)水溶液中銫的去除方法主要有揮發(fā)法、化學(xué)沉淀法、溶劑萃取法、電化學(xué)離子交 換法、離子交換法等。相對(duì)而言，吸附法由于技術(shù)成熟、處理設(shè)備簡(jiǎn)單、適用廣泛等優(yōu)點(diǎn)而 受到廣泛關(guān)注。其中，無機(jī)吸附劑具有高選擇性、可穩(wěn)定存在、抗輻射性強(qiáng)、且不引入危險(xiǎn) 溶劑等特點(diǎn)成了近年來研究的熱點(diǎn)。專利CN105597661A公開了一種磁核包覆型亞鐵氰化鈦 鉀吸附劑，采用鈦酸四丁酯/醇溶液浸漬和氣相水解的方法，在高溫高壓水蒸氣作用下合成 磁核包覆型亞鐵氰化鈦鉀除銫吸附劑。存在反應(yīng)條件復(fù)雜，成本較高的缺點(diǎn)；專利 CN110170310B公開了一種基于銨離子-多酚陰離子骨架的銫吸附材料，其吸附效果受pH影 響大，吸附容量較低，并不利于實(shí)際的應(yīng)用；專利CN106975470B公開了一種多孔 AMP/CNC-PUF吸附材料，同樣存在材料制備過程復(fù)雜，材料成本高，難應(yīng)用于實(shí)際廢水處 理的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種通過便捷的一步溶劑法，制得可高效、可靠去除和固化 銫離子的吸附材料，以解決上述問題。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種高效吸附銫離子的吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將可溶性鎳鹽溶于水中配制為溶液，得到溶液A；將六氰鈷酸鉀溶于水中，加入聚 乙烯吡咯烷酮，得到溶液B；

(2)將所述溶液B滴加到所述溶液A中并保溫?cái)嚢璺磻?yīng)；

(3)攪拌反應(yīng)完成后在室溫下靜置陳化；

(4)陳化后分離沉淀，洗滌、干燥后制得。

優(yōu)選的，所述溶液A的濃度為0.15mol/L；所述溶液B中所述六氰鈷酸鉀的濃度為0.1mol/L。

優(yōu)選的，所述可溶性鎳鹽與所述六氰鈷酸鉀的摩爾比例為3：2。

優(yōu)選的，步驟(2)所述保溫?cái)嚢璺磻?yīng)條件為，反應(yīng)溫度為室溫，反應(yīng)時(shí)間3h。

優(yōu)選的，步驟(3)所述靜置陳化時(shí)間為24h。

優(yōu)選的，步驟(4)所述干燥為冷凍干燥。

本發(fā)明的目的還在于提供一種由前述制備方法制得高效吸附銫離子的吸附劑。