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近日，中科院合肥物質(zhì)院核能安全所黃群英研究員項目組制備了一種新型無機硅基吸附材料，可用于酸性介質(zhì)中鍶的高選擇性分離，相關(guān)研究成果發(fā)表在化工領(lǐng)域國際知名期刊Separation and Purification Technology上。
放射性鍶（90Sr）因其較高的生物化學(xué)毒性被認(rèn)為是危害最高的放射性核素之一。在高放廢液玻璃固化過程中，90Sr的存在將使玻璃基體不穩(wěn)定并導(dǎo)致放射性核素浸出。在玻璃固化工藝之前將90Sr從高放廢液中有效分離可減少熱量產(chǎn)生，并縮短玻璃基體在儲存庫中的冷卻時間，有利于放射性廢物的進一步深地質(zhì)處置。
針對上述問題，該項目組利用真空浸漬法和氧化法制備了一種新型硅基無機吸附材料Sb2O5/SiO2，研究了該吸附材料在pH 6至4 M硝酸介質(zhì)中對鍶的吸附行為。研究結(jié)果顯示，團隊制備的吸附材料具有良好的耐酸穩(wěn)定性，在低酸（pH 6）和高酸（1 M HNO3）介質(zhì)中對鍶均展現(xiàn)出良好的吸附效果；吸附材料對鍶的吸附機制為離子交換，且吸附過程伴隨著能量的降低和電荷的轉(zhuǎn)移。該研究不僅開發(fā)了一種高穩(wěn)定性新型硅基吸附材料的制備方法，也為酸性環(huán)境下鍶的選擇性分離研究提供了相關(guān)實驗數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。
圖1 Sb2O5/SiO2制備過程示意圖
圖2 (a) 吸附機理示意圖和(b-c) 吸附鍶前后Sb2O5/SiO2的差分電荷密度
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