随着核电技术产业的快速发展,核电厂放射性废液的排放量持续增多,严重危害环境和人类健康。过渡金属铁氰化物是一种具有独特三维网状结构的无机配位化合物,因其有较强的吸附能力和较高的选择性,在放射性废液处理方面有非常重要的应用价值。本实验拟以Cs+的去除效果为指标,考察制备条件、吸附条件、水质条件对普鲁士蓝(PB)膜电极去除Cs+效果的影响以及脱附条件对恒电位脱附Cs+效果的影响,探究反应机理,并初步研究MnHCF膜电极的制备及其Cs+分离性能,为过渡金属铁氰化物膜电极应用于实际放射性废液的处理提供参考。实验结果如下:(1)恒电位法制备PB膜电极的研究表明:在最佳制备条件下制得的PB膜电极是“不可溶性”PB,其内部存在水分子和晶格缺陷,且吸附性能最好,其对Cs+的去除率达到 84.84%。(2)PB膜电极吸附Cs+的研究表明:在最佳吸附条件下,当Cs+浓度为1mg/L、废液体积为50mL时Cs+去除率为84.84%,PB膜对Cs+的吸附量为84.84mg/g。当Cs+:K+(摩尔比)为1:1～1:20或硼酸浓度(以B计)在0mg/L～3000mg/L范围内时,K+和硼酸的存在均会影响PB膜对Cs+的吸附效果,且浓度越高,影响越大,Cs+去除率越低。(3)吸附机理研究表明:PB膜吸附Cs+的过程符合准二级动力学模型、Langmuir吸附模型,该吸附过程既有物理吸附又有化学吸附,且以化学吸附为主。该吸附过程是自发进行的、吸热反应、熵增的过程。在pH值为5.5、温度25℃下,PB膜对Cs+的理论最大吸附量为180.58 mg/g。(4)PB/Cs膜电极恒电位脱附Cs+的研究表明:在最佳脱附条件下Cs+脱附率可达到90.71%。由CV、SEM、IR、EDS分析可知:经恒电位脱附后,PB/Cs的颗粒形态、结构没有发生变化,膜中FeⅡ-C≡N-FeⅢ被氧化成FeⅢ-C≡N-FeⅢ,溶液中的Cl-进入到PB晶格中形成PY而膜内的Cs+被置出。(5)MnHCF膜电极的制备及其Cs+分离性能的研究表明:在最佳电沉积条件下制得的MnHCF膜电极在1 mol/L NaNO3溶液中具有可逆的电化学行为。将MnHCF膜电极0.8 V氧化后再用于-0.2 V还原吸附Cs+时的去除效果最好,去除率为64.98%,表明MnHCF膜电极对Cs+的分离性能较好。