一种光热协同催化处理氚水的方法技术

本发明专利技术公开了一种光热协同催化处理氚水的方法，该方法采用对紫外光具有响应的半导体材料作为催化剂载体如TiO

【技术实现步骤摘要】
一种光热协同催化处理氚水的方法
本专利技术属于放射性废物处理领域，具体涉及一种光热协同催化处理氚水的方法。
技术介绍
针对氚水处理，目前常用的处理方法为VPCE、LPCE和CECE，其核心均是利用H2将含氚水中的氚置换出来，完成氚水的去氚处理。然而，为了提高置换效率，H2与氚水的比例往往是3∶1或者更高，使得置换出来的氚在H2被稀释，导致同位素分离单元负担加重。此外，VPCE一般在200℃左右操作，能耗较大，LPCE涉及到疏水催化剂的制备，过程繁琐且催化剂容易被液态水覆盖而失活，CECE则需要引入电解设备，能耗同样过高。近年来有学者采用水汽变换反应替代氢同位素交换反应，由于不用引入H2，使产生HT不会被稀释。水汽变换反应：HTO+CO→CO2+HT，该反应原理是引入一定量的CO，置换出氚水的T，实现氚水的去氚操作。该反应所使用的催化剂为常规亲水催化剂，制备简单，稳定性高。对于水汽变换反应，从热力学角度考虑，该反应为放热反应，即温度升高，平衡转化率会下降，因此较低的反应温度有利于获得较高的转化率。此外，由于氚具有放射性，在高温条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光热协同催化处理氚水方法，其特征在于，所述的方法包括：/na.将催化剂(5)和吸附剂(6)混合均匀，加入反应器(3)内，打开加热器(1)，加热反应器；/nb.将氚水HTO通过气化器(2)变为水蒸气，与CO混合均匀后，通入反应器(3)中；/nc.在反应器(3)上端面中央位置处的透明窗口上方布置氙灯(4)，打开氙灯(4)，向反应器(3)内提供光源；当光源照射在催化剂(5)表面时，催化剂(5)形成缺陷结构，促进水蒸汽活化；催化剂表面活化的CO分子与水分子发生水汽变换反应，反应产生产物CO

【技术特征摘要】
1.一种光热协同催化处理氚水方法，其特征在于，所述的方法包括：
a.将催化剂(5)和吸附剂(6)混合均匀，加入反应器(3)内，打开加热器(1)，加热反应器；
b.将氚水HTO通过气化器(2)变为水蒸气，与CO混合均匀后，通入反应器(3)中；
c.在反应器(3)上端面中央位置处的透明窗口上方布置氙灯(4)，打开氙灯(4)，向反应器(3)内提供光源；当光源照射在催化剂(5)表面时，催化剂(5)形成缺陷结构，促进水蒸汽活化；催化剂表面活化的CO分子与水分子发生水汽变换反应，反应产生产物CO2和HT；该反应过程具体为，氙灯(4)照射在催化剂(5)表面，催化剂电子从价带跃迁到导带位置，在导带形成光生电子e-，在价带形成光生空穴h+，并诱导产生氧空位Ov；光生电子转移至Pt表面，促进CO活化，氚水分子则吸附在氧空位被活化，活化后CO和氚水分子结合产生甲酸中间体，受热分解为CO2和HT，产物CO2与吸附剂(6)接触后被吸附脱除，产物HT...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳磊，李佳懋，肖成建，龚宇，侯京伟，付小龙，冉光明，陈超，王和义，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院核物理与化学研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51