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对放射性废物及其高放废液的处理和处置是影响核工业发展的关键因素钚元素存在长期处理难等安全隐患,永久危害生物圈和食物链,本文通过吸附过程从高放废液中去除Pu离子以便于后期固化并深地质处置。减容是高放废液处理第一原则,减少二次污染是第二原则。吸附技术在常规核污染处理工艺中,凭借高效、低成本和广泛适用等优点在国内外应用广泛。易流动的液体是最危险的放射性废物形态。吸附法实现了废物形态从液体到固体的直接转变,减少处理成本和废液体积,避免二次污染,对放射性废物的后期处置具有深远意义。因此研究和发展制备成本低,工艺简单,化学改性后具有高吸附容量和高吸附选择性的硅钛复合吸附剂具有巨大经济和社会效益。本文以正硅酸乙酯和钛酸丁酯为硅钛原料,在溶胶凝胶法中平行引入分相法,通过常压干燥制备多级孔结构SiO2/TiO2气凝胶并进一步接枝磺酸基等功能基团,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、比表面积分析(BET)和扫描电镜(SEM)等方法表征所得多孔SiO2/TiO2复合气凝胶,研究了不同吸附条件下,不同改性气凝胶对Pu(Ⅳ)模拟离子Ce(Ⅳ)离子的静态吸附性能；通过调整原料配比调节凝胶形貌和孔径分布；通过接枝功能基团提高吸附容量和吸附选择性。结果发现SiO2/TiO2气凝胶的比表面积高达1000.5 m2/g,其狭窄的孔径分布为3-4.5 nm,最高吸附容量为233.04 mg/g。多孔SiO2/TiO2复合气凝胶吸附Ce(Ⅳ)离子是一个吸热、自发过程,符合准二级动力学模型,适合作为Ce(Ⅳ)离子吸附剂。采用SiO2气凝胶粉末直接处理高放废液易造成粉末流失,难以回收,引发二次污染。硅气凝胶粉末被力学性能较好的全氟磺酸树脂包覆后,难以脱离而便于回收利用。本实验以全氟磺酸树脂(Perfluorosulfonated Resin,简称PSR)为载体及改性剂,将多孔Si02气凝胶与全氟磺酸树脂(Nafion)溶液复合并流延成膜,制备具有高吸附效率、高吸附容量和较好稳定性的Si02/PSR杂化薄膜,对金属离子实现物理吸附和离子交换的双重作用。结果发现Si02气凝胶质量分数为15%时复合膜性能最佳,吸附10h后87.67%的核素被吸附于薄膜中,为去除重金属离子提供一种创新性的技术手段。