机器设备在放射性环境中完成作业任务时,表面会受到放射性污染,这些污染会损伤仪器设备、干扰控制系统,而且会对工作人员造成不同程度的放射性损伤,因此,及时清除机器表面的放射性物质具有重要意义。可剥离膜法,由于其操作简单,不产生交叉污染、二次废物量少,是较为优良的设备表面放射性污染去污方法。目前,可剥离膜的主要类型为合成高分子材料,但存在资源短缺、二次污染、难处理等问题,因此研究开发新型的可剥离膜材料成为重中之重。改性魔芋葡甘聚糖、淀粉高分子多糖基去污材料,由于其原料来源丰富、可再生、可降解等特性,且具有大量的活性基团及一定的成膜性,为新型可剥离膜材料的研发提供了新的思路。本文以魔芋葡甘聚糖、淀粉为原料,通过酯化改性和接枝改性,分别制备了疏水性的魔芋葡甘聚糖醋酸酯(KGMA)和淀粉接枝苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)共聚物,以其为成膜主剂制备了魔芋葡甘聚糖基去污溶胶和淀粉基去污溶胶。系统研究了两种去污材料对陶瓷(CT)、不锈钢(SS)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)基材上模拟U(VI)污染的去除特性,并对其去除铀污染的机理进行了探究,最后研究了去污后废弃材料的燃烧处理的可行性。主要内容及结果如下:(1)魔芋葡甘聚糖基去污材料对U(VI)的去除特性:研究了魔芋葡甘聚糖醋酸酯浓度、U(VI)污染时间、初始污染量、环境温度、环境湿度、散落灰尘程度对不同基材表面上模拟U(VI)污染的去除率的影响。结果表明:对于陶瓷板和不锈钢板,魔芋葡甘聚糖基去污溶胶的最佳去污浓度是85g/L,而聚乙烯板和聚氯乙烯板的最佳去污浓度是80 g/L;污染时间、初始污染量、散落灰尘程度的变化对去污率的影响不大,当污染时间分别为1~14d时,该去污剂对四种污染板的去污效率均可达到92.5%以上。当初始污染量在7.1~35.7Bq/cm2时,魔芋葡甘聚糖基去污溶胶对四种不同材质的材料板面上U(VI)的去污率均在94.3%附近。在灰尘存在的情况下,四种板材的去污效率均能达到94.3%以上。随着湿度的上升,去污率略有增加。温度对去污效果影响显著,随着温度的升高,去污率呈明显的下降趋势。利用傅里叶扫描电镜分析仪(SEM),X射线色散能光谱仪(EDX)和X射线光电子能谱仪(XPS)现代测试技术对去除铀前后的KGMA膜进行表征,探究其对模拟铀污染的去除机理,结果表明:KGMA去污材料对U(VI)的去除是物理吸附,粘附和化学配位共同作用的结果,对于U(VI)的化学去除机理可能为U(VI)与KGMA去污溶胶中的氧发生配位,从而实现对U(VI)的去除。使用热重红外联用技术对去污后的魔芋葡甘聚糖基去污膜的后处理进行研究,结果表明:KGMA去污膜在空气气氛中的热分解失重率为96.07%,高温时热分解主要产物是H2O、CO2和CO,无其他有毒有害物质释放。(2)淀粉基去污材料对U(VI)的去除特性:对于淀粉基去污溶胶100 g/L适合作为陶瓷板的可剥离膜的主剂浓度,90 g/L的浓度为不锈钢板和聚乙烯板的最佳去污溶胶浓度;随着污染时间的增加,去污率总体呈下降趋势,当污染时间较短时,去污率下降趋势较平缓,变化并不明显,当污染时间较长时,去污效果下降幅度较大;但污染时间在10天以内时,陶瓷、不锈钢及聚乙烯板的去除率都能达到90.5%以上;随着初始污染量的增加,淀粉基去污溶胶对于三种材质表面的铀污染的去除总体呈下降趋势,当初始硝酸双氧铀污染量较低时,去除效果较好,所以当污染程度较高时,可以选择多次去污的方式。随着去污环境温度的提升,去污时间与去除效率都呈下降趋向,且时间降低幅度较大,温度越低其去污效果越好,且35℃以内,去污效果都比较理想。利用扫描电镜分析(SEM),X射线色散能光谱分析(EDX)和X射线光电子能谱分析(XPS)等手段,探究淀粉基去污材料的对模拟铀污染的去除机理,结果表明:淀粉基去污材料对U(VI)的去除是物理和化学共同作用的结果,且淀粉基去污溶胶对于U(VI)的化学吸附机理可能为U(VI)与淀粉基去污溶胶中的氧发生配位,从而实现对U(VI)的去除;通过热重红外联用仪对去污后的淀粉基去污膜的后处理进行研究,结果表明:淀粉基去污膜在空气气氛中的燃烧失重率达97.83%,高温时有氧燃烧主要生成H2O、CO2和CO,没有产生其他有毒有害物质。由此说明去污后的淀粉基去污膜可以采用焚烧方式进行处置。综上所述,魔芋葡甘聚糖、淀粉为基础的多糖基去污材料,具有良好的去污效果,操作简单,产生的固体废弃物少、无废液产生且废弃物易处置,在处理设备表面放射性U(Ⅵ)污染的方面有较大的应用潜力。