[发明专利]一种去污复合溶液及其凝胶膜的制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种去污复合溶液及其凝胶膜的制备方法、应用，根据环糊精的主‑客体包合作用，其疏水空腔通过“包裹”疏水分子或分子的疏水部分实现，络合剂分子疏水部分/官能团的体积小于环糊精空腔的体积，络合剂与环糊精形成复合物从而很好地分散到溶液中，且对放射性离子具有良好配位能力的络合剂与环糊精几乎均可生成包合物。本发明使用的多糖分子链上富含羟基、氨基等亲水官能团，使得凝胶膜具有良好的亲水性，离子传输阻力小，平衡时间短，且羟基、氨基等官能团也参与到了放射性离子的配位过程中，进一步使提高了凝胶膜的吸附容量；本发明的方法及应用具有很强的普适性，可以同时去除多种放射性离子，可规模化使用。

技术领域

本发明属于放射性去污技术领域，具体涉及一种去污复合溶液及其凝胶膜的制备方法、应用。

背景技术

在放射性操作过程中，因操作或设备故障等原因造成放射性料液洒落或泄露，从而导致操作场所被放射性物质污染。及时有效地对污染表面(包括操作台面、地面、设备表面、管道表面等)进行去污，可以降低操作场所的放射性水平，减少人员照射剂量，降低对设备的不利影响，进而有效延长放射性设施和设备的使用年限。

目前，用于放射性去污的方法主要有污染表面机械去除法、化学洗涤法、可剥离膜去污法等。其中，机械去除法是将受放射性污染的表面研磨或切割后作为放射性废物处理，主要适用于地面和低价值的台面污染后的处理，且容易产生放射性粉尘和气溶胶；化学洗涤法是使用大量酸碱和络合剂的溶液对污染表面进行清洗，虽然去污效果较好，但是由于使用大量溶液擦拭表面，会产生大量二次废物，且耗时长、人员受照射剂量大；可剥离膜去污法是将能在表面原位成膜的高分子溶液喷涂在污染表面，高分子溶液中同时含有络合剂等可以和放射性离子生成配位化合物，经过一定时间成膜后放射性物质被固定在膜内，最后将去污膜机械剥离即可实现去污的目的。

但现有商业化可剥离去污膜产品的组成极为复杂，使用了大量人工合成材料和助剂，售价昂贵，难以大规模使用。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种操作简单、成本低、效果好、易于规模化生产的用于放射性废物去污的复合溶液及其凝胶膜的制备方法、应用。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种去污复合溶液的制备方法，将环糊精和络合剂制成一定浓度的包合物溶液，向其中加入一定量的水溶性络合剂、海藻酸钠和壳聚糖，完全溶解后得到去污复合溶液。

进一步地，所述去污复合溶液的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备环糊精-脂溶性络合剂混合溶液；

(2)在所述环糊精-脂溶性络合剂混合溶液中加入一定量的水相络合剂、海藻酸钠和壳聚糖，恒温搅拌组分溶解完全，得到去污复合溶液。

进一步地，所述步骤(1)中，将环糊精加入水中，恒温搅拌完全溶解得到环糊精的水溶液；将一定量脂溶性络合剂溶解于有机溶剂中；将溶解的络合剂溶液逐滴加入环糊精溶液中，继续保温4-36h，得到环糊精-脂溶性络合剂混合溶液。

进一步地，所述步骤(1)中，环糊精为α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精中的一种，其质量浓度为5-30wt％。

进一步地，所述步骤(1)中，脂溶性络合剂为磷酸酯、烷基氧膦、羧酸、偕胺肟、冠醚、杯芳烃冠醚、磺酸盐中的一种或几种；其用量为环糊精摩尔量的0.1～3倍。

进一步地，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、乙腈、DMF、DMSO中的一种，其质量浓度为10～50wt％。

进一步地，所述步骤(2)中，所述水相络合剂为草酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、丁烷四羧酸(BTCA)、柠檬酸(CA)、二乙基三胺五乙酸(DTPA)、PTD中的一种或几种，其用量为环糊精摩尔量的0～1.5倍。

进一步地，所述海藻酸钠的质量浓度为0.5-5wt％，优选为1-3wt％。