[发明专利]一种用于去除碘的吸附剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于去除放射性碘离子的吸附剂及其制备方法，该吸附剂具有如结构式（Ⅰ）所示的结构，其中，m：n=1‑5：50，分子量分布为1‑1.5，数均分子量M_n=1.0×10⁴–5.0×10⁴ g mol^‑1，重均分子量M_w=1.0×10⁴–7.5×10⁴ g·mol^‑1。吸附剂的制备方法包括：1）将N‑乙烯基吡咯烷酮分散于去离子水中，加入过硫酸钾引发剂，超声波分散处理30min，将溶液倒入三口瓶中，通氮气保护，在一定温度下，缓慢滴加甲基丙烯酸甲酯进行聚合；将步骤1）中获得的产物过滤，并通过乙醇/去离子水循环清洗3次，真空烘干后，即可得到吸附剂。（Ⅰ）。

技术领域

本发明涉及吸附材料领域，具体涉及一种用于去除碘的吸附剂及其制备方法。

背景技术

放射性碘是指碘的放射性同位素，主要包括¹²³I、¹²⁴I、¹²⁵I、¹²⁹I、¹³¹I等。作为核裂变的产物之一，放射性碘广泛存在于核裂变废液中，以¹³¹I的形式存在，其半衰期从8.04天到1.57×10⁷年不等，可在自然水体中流动，若不经过处理则会进入海洋、河流、地下水等水生环境，对生态环境和人类健康产生极大的危害；此外，放射碘还广泛应用于医学领域，例如¹³¹I用于治疗甲状腺功能亢进和甲状腺癌，¹²⁵I用于甲状腺肿瘤活检、甲状腺扫描和放射免疫测定等。放射性碘对人体危害极大，在人体中积累可能导致代写紊乱、白血病、甲状腺癌等疾病，目前，已被世卫组织列为一类致癌物。因此，设计制备合适的材料用于碘的高效捕获和储存对公共安全至关重要。

现有技术中，用于去除I^-的方法主要包括表面吸附、离子交换、化学沉淀、溶剂萃取、膜分离等。虽然去除碘离子的方法很多，但是大部分去除效率都比较低，而部分高效率的去除方法则伴随着较高的成本，因而制约了相关方法的推广应用。另外，上述吸附剂受PH值、温度和溶剂影响，吸附率波动较大，不能表现出很好的吸附性能。吸附法是一种去除碘离子的有效方式，具有操作方便、效率高、成本低等诸多优点；然而，吸附法对碘的吸附效果很大程度上取决于吸附材料与碘的之间作用力，动态吸附过程中稳定作用力的缺失即使碘被吸附上也很容易出现解吸现象，从而影响了吸附效果。因此，开发一种高效去除放射性碘离子的吸附剂，是确保此类方法有效实施的关键。现有吸附技术中，用于去除放射性碘离子的吸附率较低、易解析、成本较高、制备工艺复杂，另外吸附剂受温度和溶剂影响吸附率波动很大。

发明内容

本发明提供一种用于去除碘的吸附剂及其制备方法，解决现有吸附剂吸附率较低、易解析、成本较高、制备工艺复杂，另外吸附剂受温度和溶剂影响吸附率波动很大的问题。

为了解决上述问题，本发明一方面提供一种用于去除碘的吸附剂，所述用于去除碘的吸附剂具有如结构式（Ⅰ）所示的结构：

（Ⅰ）

其中，m：n =1-5：50，PDI为1-1.5，数均分子量M_n=1.0×10⁴–5.0×10⁴ g mol^-1，重均分子量M_w =1.0×10⁴–7.5×10⁴ g·mol^-1，由GPC测定。

本发明的另一方面提供一种用于去除碘的吸附剂的制备方法，其合成路线如下：

更为具体的制备方法包括如下步骤：