[发明专利]一种用于去除放射性碘的银基复合吸附剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提出了一种用于去除放射性碘的银基复合吸附剂，所述用于去除放射性碘的银基复合吸附剂成球状，所述用于去除放射性碘的银基复合吸附剂具有核壳结构，所述用于去除放射性碘的银基复合吸附剂包括中心核及包覆于所述中心核表面的壳体，所述中心核为银，所述壳体为阳离子聚合物，同时，本发明还提出了一种用于去除放射性碘的银基复合吸附剂的制备方法，所述用于去除放射性碘的银基复合吸附剂及其制备方法，由于在银纳米颗粒表面包覆阳离子聚合物，在保持对放射性碘的高吸附性能的前提下，有效提升了银纳米颗粒吸附材料的化学稳定性，另外，用于去除放射性碘的复合吸附剂的制备方法可控且效率高。

技术领域

本发明涉及对放射性废水进行处理的吸附材料，具体涉及一种用于去除放射性碘的银基复合吸附剂及其制备方法。

背景技术

随着核能的大规模应用与发展，核废料造成的环境和安全问题逐渐引起全世界的关注。核电厂为社会的发展提供了能量之需，同时，也产生了大量的人造放射性核素，其中所述人造放射性核素包括¹²⁹I和¹³¹I，这些核素会对人类健康造成严重危害并带来永久性的环境污染。核电厂运行过程中产生的放射性碘很容易溶解在水中，极易随水体迁移扩散，此外，碘很容易挥发，会随着核电厂产生的烟气排放到环境中，对周围的生态环境造成污染。放射性碘由于其较大的毒性和高度的流动性而应引起极大重视。然而，目前很少有针对放射性碘的治理方法来有效地降低对人类健康和环境的风险。在1986年，切尔诺贝利核事故发生时，根据联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)的调查显示，放射性碘作为辐射的主要成分被释放并导致多例急性放射病致命病例。并且在2011年日本福岛核事故后，人类对核废料泄漏的担忧上升到了更高的水平。

碘(¹²⁹I、¹³¹I)是一种寿命长、产量高、值得关注的放射性同位素之一，主要来源于²³⁵U的核裂变产物，1吨乏燃料里含有约300g的¹²⁹I。乏燃料后处理厂和核事故的发生都极可能造成大量放射性碘扩散到环境中。其中，¹²⁹I由于其半衰期长(1.6×10⁷年)、毒性大和迁移性高，具有长期处置的风险，而¹³¹I虽然半衰期(8天)较短，但容易在人体中的甲状腺富集，长时间接触放射性碘会导致人体代谢紊乱、智力低下并增加患甲状腺癌的风险。了解放射性碘的种态及其在环境中的迁移对于预防污染和评估人类和生态系统的风险非常重要。一般来说，碘主要以无机和有机的形式存在，如碘化物(I^-)、碘酸盐(IO₃^-)、碘单质(I₂)和有机碘等。针对不同种态的放射性碘采取不同的处理处置策略是十分重要的。我国乏燃料后处理过程中产生的放射性废液一般为酸性，如何在酸性条件下高选择性去除I^-/IO₃^-是一个亟待解决的问题，在废水体系中含有大量NO₃^-、SO₄^2-、CO₃^2-阴离子与I^-/IO₃^-共存，传统的吸附材料易受其他阴离子的干扰而无法高效去除¹²⁹I。

发明内容

鉴于以上技术问题，本发明有必要提出一种具有吸附选择性，稳定性好及吸附效果好的用于去除放射性碘的银基复合吸附剂及其制备方法。

一种用于去除放射性碘的银基复合吸附剂，所述用于去除放射性碘的银基复合吸附剂成球状，所述用于去除放射性碘的银基复合吸附剂具有核壳结构，所述用于去除放射性碘的银基复合吸附剂包括中心核及包覆于所述中心核表面的壳体，所述中心核为银，所述壳体为阳离子聚合物。

进一步地，所述用于去除放射性碘的复合吸附剂的直径为80～110nm。

进一步地，所述中心核的直径为70～80nm，所述壳体的厚度为10～30nm。