The invention discloses a nuclear grade ion exchange resin matrix composite material and a preparation method thereof. The composite material using reducing agent in the presence of polymer encapsulant will restore the platinum precursor into the platinum nanoparticles polymer package, adding silicon and aluminum sources in the polymer as a structure directing agent by hydrothermal reaction to obtain the platinum silicon aluminium molecular sieve with core-shell structure, the kernel for platinum nanoparticles shell, silicon aluminum molecular sieve. The platinum silicon aluminium molecular sieve with core-shell structure is assembled to the nuclear grade ion exchange resin, nuclear grade ion exchange resin composites. The composite material has stronger ion exchange properties, high catalytic removal efficiency and strong environmental durability and high performance can be recycled, and has a good application prospect in the industrial circulating water treatment in the field of nuclear.
【技术实现步骤摘要】
一种核级离子交换树脂基复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种核级离子交换树脂基复合材料及其制备方法,是一种适用于核电站回路水处理系统的高效离子吸附和催化交换脱除性能的复合材料,属于水处理
的水处理剂制备及应用技术。
技术介绍
随着核电技术的发展,核电建设规模也在日益增长。这项技术在为人类供应大量能量的同时也产生了数量巨大的放射性液体。这些放射性核素如果直接排放到环境中,必然造成环境污染,甚至会导致生态破坏。目前,这些放射性核素的常用处理方法是利用离子交换树脂进行离子交换分离。离子交换树脂中具有的可交换的阴阳离子可以与放射性核素的阴阳离子进行选择性交换,从而将放射性的阴阳离子分离出来,达到净化核电站回路水的作用。为了保证核电站回路水中放射性元素的完全去除,所采用的核级离子交换树脂必须满足交换效率高、耐化学和辐射稳定性好的特点。但是,在处理完回路水后,离子交换树脂中键合了放射性物质,在对树脂进行再生时往往存在交换率低的难题,从而使得目前大多数核级离子交换树脂不具备循环使用的性能。从这个角度出发,开发出一种高效的可再生的核级离子交换树脂是十分必要的。铂催化剂是一种高效的催化体系,其在生物质转换、CO低温还原和放射性核素催化交换反应均具有较高的活性。在放射性核素催化交换反应中,铂催化剂的存在可以促进放射性离子与它的同位素或者同种电荷离子进行离子交换,从而可使树脂中的放射性物质发生转移并使得放射性物质得以湮灭。因此,将铂负载于离子交换树脂中可以促进离子交换树脂的再生循环使用性质,具有重要的实际应用价值。虽然目前已有将铂负载于离子交换树脂中构建离子交换树脂基复 ...
【技术保护点】
一种核级离子交换树脂基复合材料,其特征在于,该复合材料是由铂前驱体、硅源、铝源和核级离子交换树脂通过组装得到的负载型催化剂,载体为核级离子交换树脂,活性负载物为铂‑硅铝分子筛复合物。
【技术特征摘要】
1.一种核级离子交换树脂基复合材料,其特征在于,该复合材料是由铂前驱体、硅源、铝源和核级离子交换树脂通过组装得到的负载型催化剂,载体为核级离子交换树脂,活性负载物为铂-硅铝分子筛复合物。2.根据权利要求1所述的一种核级离子交换树脂基复合材料,其特征在于,所述的活性负载物为核壳结构复合物,内核为纳米铂颗粒,壳层为多孔硅铝分子筛。3.根据权利要求2所述的一种核级离子交换树脂基复合材料,其特征在于,所述的硅铝分子筛为A型、X型、Y型、ZSM-5型中的一种或者几种的复合物。4.一种权利要求1~3任一项所述的核级离子交换树脂基复合材料的制备方法,其特征在于,制备步骤具体如下:步骤a)室温下,将质量分数为0.2~2wt%的铂前驱体水溶液加入反应釜中,按聚合物封装剂与铂前驱体质量比1:1~10:1,加入浓度为0.002~0.05g/mL的聚合物封装剂水溶液,搅拌反应1~5h;再按还原剂与铂前驱体质量比5:1~10:1,加入质量分数为0.05~0.5wt%的还原剂水溶液,升温至30~100℃,搅拌反应2~10h,离心分离,得铂溶胶;步骤b)室温下,按乙醇与去离子水的质量比4:1~10:1,配置乙醇水混合物,按乙醇水混合物与铂溶胶的质量比100:1~500:1,将乙醇水混合物加入步骤a)中制得的铂溶胶中,超声分散0.5~2h,得铂溶胶乙醇水混合物;用浓度为0.05g/mL~0.5g/mL的无机碱水溶液调节该混合物pH至8~13;按硅源与铂溶胶的质量比1:1~5:1,加入硅源,再按铝源与硅源的质量比0.4:1~1:1,加入铝源,100~180℃下水热反应12~120h;...
【专利技术属性】
技术研发人员:王章忠,张泽武,巴志新,杭祖圣,卜小海,
申请(专利权)人:南京工程学院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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