有序多孔炭具有孔可调控,比表面积高,空隙大,化学、力学和热稳定性优良,以及与核燃料后处理中的固化材料和固化过程有良好的相容性等优势,可望在核工业废水的处理和处置中得到应用。本课题重点研究内容和结果为(1)以硅模板为硬模板,糠醛为碳源合成了多孔炭和介孔炭,并以介孔炭为固相载体合成了肟功能化铀选择性吸附剂,该吸附剂可重复使用;(2)以活性炭为固相载体,合成了磷钼酸铵/亚铁氰化铜钾负载的铯选择性固相萃取剂和苯甲酰硫脲嫁接的铀选择性固相萃取剂,它们在多种离子共存体系中呈现了对目标核素良好的选择性;(3)进行了在碳纳米管内接枝和填充适合物质以控制炭管孔径从而制备对目标核素离子具有高选择性的"离子筛"的尝试,但未取得预期的实验效果;(4)以聚羟基铁作为铁源,精氨酸作为插层剂并提供碱性条件,合成了聚羟基铁插层的氧化石墨,得到了有超顺磁性的软磁性材料;(5)用正交试验确定了合成水热炭的优化条件,研究了热处理增加表面羧基的方法及机理,并用红紫酸铵等配体改性后得到了对铀有良好选择性的水热炭基固相萃取剂。本课题研究为用于放射性废水处理的新型多孔炭基固相萃取剂的探索提供了有意义的实验依据,打下了良好的基础。
英文主题词porous material; carbon material; radionuclides; nuclear fuel cycle; separation