[發(fā)明專利]一種高放廢液中選擇性提取鈀核素的吸附劑及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211517906.1
• 申請(qǐng)日: 2022-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN115845807A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許章煉;楊嘉倫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/22
• 分類號(hào): B01J20/22;B01J20/30;G21F9/12;C22B11/00;C22B7/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 張宇鴿

本發(fā)明公開了一種高放廢液中選擇性提取鈀核素的吸附劑及其制備方法和應(yīng)用，制備方法，包括如下過程：將復(fù)壁碳納米管的水溶液與5?氨基?3?(2?噻吩基)吡唑混合，待5?氨基?3?(2?噻吩基)吡唑完全溶解后進(jìn)行水熱反應(yīng)，完成對(duì)功能性添加物質(zhì)吡唑的接枝，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行分離、洗滌、干燥，得到所述高放廢液中選擇性提取鈀核素的吸附劑。本發(fā)明吸附劑對(duì)高放廢液中的鈀離子具有特異的高選擇性吸附，克服了以往固相吸附法吸附效率低吸附量少，選擇性差的局限性，有利于稀有貴金屬資源鈀在高放廢液中的回收利用，有效降低放射性廢料總量，解決乏燃料后處理中放射性核廢液的處理等主要問題，為鈀的工業(yè)利用和未來的長(zhǎng)壽命鈀核素的嬗變提供新思路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高放廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高放廢液中選擇性提取鈀核素的吸附劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

鈀在許多工業(yè)應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用，因?yàn)樗哂歇?dú)特和有用的特性，如出色的催化特性、良好的延展性、優(yōu)良的導(dǎo)電性和高化學(xué)惰性。然而，由于鈀在地殼中的豐度很低(約10％-6％)，其應(yīng)用的大規(guī)模和范圍增加了對(duì)鈀的需求，從而給稀缺的自然資源帶來了壓力。作為鈀的潛在二次來源之一是核乏燃料產(chǎn)生的高放廢液，高放廢液中含有鈀離子以及多種金屬離子。但由于高放廢液具有高酸性、成分復(fù)雜等特點(diǎn)，從高放廢液中高選擇提取鈀離子極具挑戰(zhàn)性。近年針對(duì)鈀離子的選擇性分離與提取，開發(fā)出的碳材料、硅基材料、金屬有機(jī)框架(MOF)材料等都存在著一定的局限性，面臨著提取效率低、元素選擇性差、吸附劑不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。因此，有必要開發(fā)出能從高放廢液中高選擇性分離鈀離子的高效吸附劑材料。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高放廢液中選擇性提取鈀核素的吸附劑及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)高放廢液中對(duì)鈀離子進(jìn)行高選擇性吸附、回收。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種高放廢液中選擇性提取鈀核素的吸附劑的制備方法，包括如下過程：

將復(fù)壁碳納米管的水溶液與5-氨基-3-(2-噻吩基)吡唑混合，待5-氨基-3-(2-噻吩基)吡唑完全溶解后進(jìn)行水熱反應(yīng)，完成對(duì)功能性添加物質(zhì)吡唑的接枝，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行分離、洗滌、干燥，制備得到所述高放廢液中選擇性提取鈀核素的吸附劑。

優(yōu)選的，復(fù)壁碳納米管與5-氨基-3-(2-噻吩基)吡唑的質(zhì)量比為(0.495-0.505)：(0.995-1.005)。

優(yōu)選的，復(fù)壁碳納米管的水溶液中，復(fù)壁碳納米管與去離子水的質(zhì)量比為(0.495-0.505)：300。

優(yōu)選的，復(fù)壁碳納米管的水溶液與5-氨基-3-(2-噻吩基)吡唑進(jìn)行水熱反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)溫度為48-52℃。

優(yōu)選的，對(duì)水熱反應(yīng)完成后分離出的產(chǎn)物洗滌、干燥時(shí)，依次通過水、乙醇、四氫呋喃洗滌重復(fù)洗滌若干次，洗滌完成后進(jìn)行冷凍干燥。

本發(fā)明還提供了一種高放廢液中選擇性提取鈀核素的吸附劑，所述高放廢液中選擇性提取鈀核素的吸附劑通過本發(fā)明如上所述的制備方法制得。

本發(fā)明上述高放廢液中選擇性提取鈀核素的吸附劑的應(yīng)用，所述高放廢液中選擇性提取鈀核素的吸附劑用于對(duì)鈀核素的吸附。

優(yōu)選的，所述高放廢液中選擇性提取鈀核素的吸附劑對(duì)鈀核素進(jìn)行吸附時(shí)，將足量的高放廢液中選擇性提取鈀核素加入含有鈀核素的廢液中，于室溫下進(jìn)行攪拌反應(yīng)。

本發(fā)明如上所述高放廢液中選擇性提取鈀核素的吸附劑的解吸附方法，包括如下過程：將吸附鈀核素的高放廢液中選擇性提取鈀核素的吸附劑干燥，然后與萃取液進(jìn)行水熱反應(yīng)，結(jié)束后進(jìn)行分離、洗滌、真空干燥，得到脫附后的高放廢液中選擇性提取鈀核素的吸附劑；

所述萃取液為硫脲和硝酸的混合溶液。