用于放射性碘吸附的多孔有机聚合物

多孔有机聚合物(Porous Organic Polymers,POPs)是一类由不同几何构型的有机分子砌块通过强共价键连接而成的多维网络骨架材料,具有质轻、比表面积大、结构与功能可设计和精确调控等优点,近年来逐渐成为多孔材料发展的一个新方向,预计在气体吸附/分离、催化、光电转换、传感、能量存储等诸多领域有着广泛的应用前景。本文概述了当前国内外POPs的可控合成与性能调控策略,重点介绍了多孔芳香骨架以及共轭微孔聚合物在放射性碘吸附中的应用,并对现阶段POPs碘吸附研究中存在的一些问题和挑战进行了分析与展望。

TEDA浸渍剂应用及挥发性改进研究现状讨论

核电厂除碘吸附材料浸渍剂三乙烯二胺(TEDA)具有强挥发性,在室温条件下易升华,这一特性会对碘吸附器吸附性能造成负面影响。基于这一问题,针对除碘固体吸附技术、胺类化合物TEDA的替代浸渍剂、离子液体的研究展开大量调研,提出一种有效解决TEDA易挥发问题的途径——采用TEDA离子液体,并根据其结构特点,从理论上分析了其除碘可行性。结果表明,TEDA离子液体相较于TEDA在结构上进行改性,其通过季胺化优化了耐温性能,但不会影响其和CH_(3)I的化学反应路径,初步判断TEDA离子液体可以作为TEDA除碘浸渍剂的替代材料展开更深入的研究。

基于Cu-BTC骨架的Cu_(2)O-CuO复合材料的制备及吸其附性能

为了提高材料对放射性碘的吸附性能,在制备立方体和十二面体铜基均苯三甲酸(Cu-BTC)材料的基础上,通过调节煅烧气氛环境,获得更为疏松多孔的氧化亚铜-氧化铜(Cu_(2)O-CuO)复合材料。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱等手段对材料进行表征,发现所得材料分别为立方体和十二面体的Cu_(2)O-CuO,并依旧保留大部分Cu-BTC结构骨架。对碘离子的吸附实验结果显示,立方体和十二面体的Cu_(2)O-CuO饱和吸附容量分别能够达到49.72、91.91 mg/g。热力学和动力学吸附研究结果表明,2种形貌的Cu_(2)O-CuO均属于以化学吸附为主,符合Langmuir吸附模型的单分子层吸附。制备的Cu_(2)O-CuO能够在吸附时与碘离子生成CuI。吸附剂在弱酸条件吸附性能更强,干扰离子中,弱酸根离子会阻碍材料对碘离子的吸附,而强酸根离子则能一定程度上促进吸附,提升吸附剂吸附性能。