The present invention provides a supported graphene-based material and its preparation method, and its application in removing high radioactivity 210 Po aerosol in LBE fast reactor. The material includes three-dimensional graphene material and rare earth-based alkaline nano-material loaded on it. When the supported graphene-based material of the invention is used for removing the high radioactivity 210 Po aerosol in the LBE fast reactor, the solidification removal rate of 210 Po can be more than 99%, which has great application prospect.
【技术实现步骤摘要】
一种利用负载型石墨烯基材料去除210Po气溶胶的方法
本专利技术涉及核反应堆外排废气中高放射性气溶胶的去除
,具体涉及一种负载型石墨烯基材料及其制备和在LBE快堆中对高放射性210Po气溶胶的高效去除的应用。
技术介绍
纯铅/铅铋具有优良的物理、化学特性和核特性,然而,使用纯铅/铅铋作为反应堆的主冷却剂,会带来比较棘手的难题,其中最为主要的问题之一就是放射性钋(210Po)的防护问题。纯铅/铅铋冷却剂受中子辐照而活化产生210Po,210Po具有极毒性和强挥发性。210Po属于环境高危放射性人工核素,如果人体超剂量接触,会导致血癌、淋巴癌等严重辐射疾病。我国现在设计的LBE(Lead-bismutheutectic)快堆运行时,铋在受到堆内的中子辐照后,会嬗变成210Po等高放射性人工核素,这对后期的综合治理带来巨大难题。据测算,国内LBE快堆的气封层(氩气)中高放射性210Po气溶胶的含量超出国外两个数量级。因此,开发高效的210Po气溶胶的去除工艺十分重要。石墨烯(Graphene)是由sp2杂化碳原子连接而成的单原子层、二维平面晶体,其具有高导电性、高导热性、高比表面积和辐照稳定性等优点。然而,二维(TwoDimensional,2D)层状的石墨烯具有很高的表面能,因而易造成团聚,影响材料的应用。三维(Threedimensional,3D)石墨烯是由二维石墨烯单元通过一定的方法组装而形成的一种具有三维多孔结构的材料。其在使用过程中可以有效避免二维石墨烯材料在使用过程中易于团聚的缺点。目前,在世界范围内,对于LBE快堆中210Po气溶胶去除方面 ...
【技术保护点】
1.一种负载型石墨烯基材料,其特征在于,所述材料包括三维石墨烯材料和负载在其上的稀土基碱性纳米材料。
【技术特征摘要】
2017.03.10 CN 20171014289751.一种负载型石墨烯基材料,其特征在于,所述材料包括三维石墨烯材料和负载在其上的稀土基碱性纳米材料。2.根据权利要求1所述的负载型石墨烯基材料,其特征在于,所述稀土基碱性纳米材料为一元稀土基碱性纳米材料、二元稀土基碱性纳米材料或多元稀土基碱性纳米材料;其中,一元稀土基碱性纳米材料是指仅含单一稀土元素的碱性纳米材料;二元稀土基碱性纳米材料是指包含两种稀土元素的复合碱性纳米材料;多元稀土基碱性纳米材料是指包含多种(大于两种)稀土元素的复合碱性纳米材料,或者是指稀土元素的一种或多种与其他碱金属或碱土金属(如Li,Na,K,Mg等)的一种或多种形成的复合碱性纳米材料。优选地,所述稀土元素选自镧、铈、镨、钕、钐、铕或钆。优选地,所述稀土基碱性纳米材料为氢氧化镧、氢氧化铈、氢氧化镨、氢氧化钕、氢氧化钐、氢氧化铕、氢氧化钆中的一种或多种的混合物,或者为氢氧化镧、氢氧化铈、氢氧化镨、氢氧化钕、氢氧化钐、氢氧化铕、氢氧化钆中的一种或多种与氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化镁中的一种或多种的混合物。3.根据权利要求1或2所述的负载型石墨烯基材料,其特征在于,所述三维石墨烯材料具有一种由二维平面石墨烯通过自组装形成的三维的网状结构,其具有微孔、介孔和大孔的多层次孔结构。4.一种权利要求1-3任一项所述的负载型石墨烯基材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S1.制备或准备稀土硝酸盐溶液,任选地,制备或准备碱金属或碱土金属的硝酸盐溶液;S2.将步骤S1的稀土硝酸盐溶液中的一种或多种和任选地步骤S1的碱金属或碱土金属硝酸盐溶液中的一种或多种与有机胺(如:正丁胺)混合,并持续搅拌形成均一的混合溶液;S3.将步骤S2的混合溶液与三维石墨烯材料加入聚四氟乙烯内衬的不锈钢水热釜中,加热至一定温度并保温一段时间,得到所述负载型石墨烯基材料。5.根据权利要求4所述的制备方法,...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨帆,张阳,赵志钢,
申请(专利权)人:厦门稀土材料研究所,
类型:发明
国别省市:福建,35
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