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专利号: 2017108092062
申请人: 合肥学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 核物理;核工程
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种杂化吸附剂吸附分离放射性含钴废水的方法,其特征在于,步骤如下:(1)首先,将放射性含钴废水通入管式膜分离器中,采用错流操作的方式,用颗粒状杂化吸附剂吸附分离放射性废水中的大部分钴离子;

(2)其次,将上述步骤(1)处理后的废水再进行反渗透膜过滤处理;

(3)最后,将上述步骤(2)处理后的放射性含钴废水通入板框式膜分离器中,采用逆流操作的方式,用膜片状杂化吸附剂再进行吸附分离,脱除水中残留的微量钴离子,由此实现脱除放射性废水中的钴离子;

所述杂化吸附剂的制备步骤如下:

①、杂化前驱体的制备

在惰性气氛或空气中,在10~70℃的温度条件下,将正硅酸乙酯(TEOS)按照质量比TEOS:硅烷偶联剂=1:0.1~10的比例加入到硅烷偶联剂中去,溶解后进行溶胶-凝胶反应1~12h,制备得到杂化前驱体;

②、涂膜液的制备

在50~80g质量百分浓度为3~5%的聚乙烯醇(PVA)水溶液中,加入0.1~5g的上述制备得到的杂化前驱体,室温下再继续反应1~12h,将所得到的物质静置脱泡,即可制备得到所需的涂膜液;

③、杂化吸附剂的制备

将上述静置脱泡后的涂膜液在10~80℃、相对湿度为50%~90%的惰性气氛或空气中干燥1~48h,冷却放置24h后即得到颗粒状的杂化吸附剂;

或者,将上述静置脱泡后的涂膜液直接在支撑体上涂膜至得到膜片,室温下放置24h,将膜片与支撑体分离,然后再将膜片在10~120℃条件下干燥12h,冷却后即得到不带有支撑体的膜片状杂化吸附剂;

或者,将上述静置脱泡所得到的涂膜液在支撑体上涂膜至得到膜片,然后将支撑体和膜片共同在10~120℃条件下干燥3~48h,冷却后即得到带有支撑体的膜片状杂化吸附剂。

2.如权利要求1所述的吸附分离方法,其特征在于,所述膜分离器选自实验室级或工业级,其操作时间为0.5-3h。

3.如权利要求1所述的吸附分离方法,其特征在于,所述反渗透的操作条件为:操作压力≤1.0MPa,0℃≤操作温度≤35℃。

4.如权利要求1所述的吸附分离方法,其特征在于,所述硅烷偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷A-1100、γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550中的一种或多种相互混合后所得到的产物。

5.如权利要求1所述的吸附分离方法,其特征在于,所述支撑体选用无纺布、聚乙烯膜、涤纶布、玻璃纤维布或尼龙布。

6.如权利要求1所述的吸附分离方法,其特征在于,所述干燥选用真空干燥、对流干燥、紫外干燥或微波干燥。

7.如权利要求1所述的吸附分离方法,其特征在于,所述涂膜选用流动涂膜、浸渍涂膜、喷洒涂膜、刮膜或旋转涂膜。

8.一种制备用于吸附分离放射性含钴废水杂化吸附剂的方法,其特征在于,步骤如下:①、杂化前驱体的制备

在惰性气氛或空气中,在10~70℃的温度条件下,将正硅酸乙酯(TEOS)按照质量比TEOS:硅烷偶联剂=1:0.1~10的比例加入到硅烷偶联剂中去,溶解后进行溶胶-凝胶反应1~12h,制备得到杂化前驱体;

②、涂膜液的制备

在50~80g质量百分浓度为3~5%的聚乙烯醇(PVA)水溶液中,加入0.1~5g的上述制备得到的杂化前驱体,室温下再继续反应1~12h,将所得到的物质静置脱泡,即可制备得到所需的涂膜液;

③、杂化吸附剂的制备

将上述静置脱泡后的涂膜液在10~80℃、相对湿度为50%~90%的惰性气氛或空气中干燥1~48h,冷却放置24h后即得到颗粒状的杂化吸附剂;

或者,将上述静置脱泡后的涂膜液直接在支撑体上涂膜至得到膜片,室温下放置24h,将膜片与支撑体分离,然后再将膜片在10~120℃条件下干燥12h,冷却后即得到不带有支撑体的膜片状杂化吸附剂;

或者,将上述静置脱泡所得到的涂膜液在支撑体上涂膜至得到膜片,然后将支撑体和膜片共同在10~120℃条件下干燥3~48h,冷却后即得到带有支撑体的膜片状杂化吸附剂。

9.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述硅烷偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷A-1100、γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550中的一种或多种相互混合后所得到的产物。

10.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述支撑体选用无纺布、聚乙烯膜、涤纶布、玻璃纤维布或尼龙布。

11.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述干燥选用真空干燥、对流干燥、紫外干燥或微波干燥。

12.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述涂膜选用流动涂膜、浸渍涂膜、喷洒涂膜、刮膜或旋转涂膜。