【摘 要】
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核能在广泛应用的同时带来了不可忽略的环境问题。在乏燃料后处理的过程中,经过U、Pu回收工艺的放射性废液往往无法达到排放或地质储存的标准,需要进行进一步的处理。其中放射性核素铯因其半衰期较长,放射性强、污染程度高,成为主要的待分离目标元素;与此同时,铯元素也是一种可广泛利用的重要资源。因此设计并开发一种从放射性废液中分离富集铯的工艺具有重要的技术和经济价值。本课题通过水热法在不同条件下制备出一系列的
【基金项目】
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863项目-放射性***处置技术与装备研制； 国家重点研发计划-磷硫氯高效利用的固废过程减排与关键装备研发项目；
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核能在广泛应用的同时带来了不可忽略的环境问题。在乏燃料后处理的过程中,经过U、Pu回收工艺的放射性废液往往无法达到排放或地质储存的标准,需要进行进一步的处理。其中放射性核素铯因其半衰期较长,放射性强、污染程度高,成为主要的待分离目标元素;与此同时,铯元素也是一种可广泛利用的重要资源。因此设计并开发一种从放射性废液中分离富集铯的工艺具有重要的技术和经济价值。本课题通过水热法在不同条件下制备出一系列的多金属氧酸盐Na16[Co9-POM],并通过SEM、EDS、XRD、FTIR、XPS等表征手段对不同材料的表面形貌特征、晶体结构、元素价态以及组成进行了分析。结果表明:Na16[Co9-POM]材料均为由不饱和Keggin结构单元构成的多金属氧酸盐簇,其中Na16[Co9-POM]-120与其它材料相比,其晶体的颗粒尺寸较小,呈现板状堆叠。本文在经典电渗析技术的基础上设计并构建了一套可用于连续分离和富集Cs+的装置（Continuous Electrodialysis Enrichment and Separation Technology,CEEST）,并评价了将Na16[Co9-POM]材料应用于该工艺的Cs+分离性能。实验结果表明,Na16[Co9-POM]-120材料在该工艺中展现出最佳的Cs+分离和回收性能,其在p H＜1的高酸性环境中,在150 min内能够有效的实现Cs+的分离,分离率最高可达到96.5%左右,且共存离子的存在对该分离过程的影响较小,具有较强的选择性。除此之外,该系统可作为一种具有良好普适性的工艺应用于多种复杂水体中离子的分离与富集,具有极大的工业应用潜力。
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