一种高强度且具有三维连续多级孔隙结构的铀吸附剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高强度且具有三维连续多级孔隙结构的铀吸附剂及其制备方法，属于吸附材料技术领域。所述铀吸附剂中，乙烯基单体与丙烯腈共聚物形成第一网络，疏水线性分子链物理交联形成第二聚合物网络，第一网络和第二网络全互穿形成双网络分子结构；疏水线性分子链中含有偕胺肟基团和席夫碱吸附位点；所述铀吸附剂为空间具有三维连续性超大孔隙结构和孔壁具有丰富微小孔隙结构的多级孔隙结构。所述铀吸附剂的铀酰离子吸附量为200～1000mg/g。铀吸附剂的铀酰离子吸附量为200～1000mg/g。铀吸附剂的铀酰离子吸附量为200～1000mg/g。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度且具有三维连续多级孔隙结构的铀吸附剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种高强度且具有三维连续多级孔隙结构的铀吸附剂及其制备方法，属于吸附材料


技术介绍

[0002]全球化石能源危机迫使需规模化发展可替代化石能源的新型能源。由于核能可实现高效电能的转化，这使得核能最有可能代替石化原料而提供电能。核电生产过程中设备水洗过程以及乏燃料处理后期萃取回收工艺部分均会产生大量的含铀废水。核工业废水中除了关键目标元素铀之外，可能还含有Fe,Ca,Mn,Se等多种离子。铀作为重要的能源原料，若能通过有效工艺技术从核工业废水中高效提取回收铀元素，一方面可提高铀的综合利用；另一方面对水体环境的保护以及人类的健康也有着重要的意义。采用吸附工艺可从核工业废水中吸附铀元素，同时通过有效的吸附剂设计也可实现核工业废水中在多种离子共存情况下铀元素的选择吸附及分离。
[0003]吸附工艺的核心技术为吸附剂的材料设计与制备。吸附剂中应有大量的能与目标铀元素(铀酰离子、碳酸铀酰离子)形成吸附位点的功能性化学基团，这将保障吸附剂维持一定的吸附容量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度且具有三维连续多级孔隙结构的铀吸附剂，其特征在于：所述铀吸附剂中，乙烯基单体与丙烯腈共聚物形成第一网络，疏水线性分子链物理交联形成第二聚合物网络，第一网络和第二网络全互穿形成双网络分子结构；疏水线性分子链中含有偕胺肟基团和席夫碱吸附位点；所述复合材料为空间具有三维连续性超大孔隙结构和孔壁具有丰富微小孔隙结构的多级孔隙结构，超大孔隙尺寸为10～500μm，微小孔隙结构尺寸为0.01～3μm；压缩强度为1MPa～10MPa。2.一种如权利要求1所述高强度且具有三维连续多级孔隙结构的铀吸附剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将线性高分子溶于二甲基亚砜中得到线性高分子的二甲基亚砜溶液；搅拌下，将羧基乙烯基单体、丙烯腈、油溶性交联剂、氧化剂加入二甲基亚砜中，连续搅拌2h～3h后加入所述线性高分子的二甲基亚砜溶液，继续搅拌1h～2h后加入还原剂，得到反应液；(2)将所述反应液倒入硅胶模具中，5min～20mi内降温至
‑
20℃～
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30℃下保持6h～24h，在模具中得到结晶聚合物；(3)
‑
20℃～
‑
30℃下，将所述结晶聚合物从模具中取出，浸入异丙醇中置换二甲基亚砜，浸渍结束后将聚合物取出浸入H2O中置换异丙醇，浸渍结束后，水洗，干燥，得到超大孔
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微小孔三维复合材料；(4)将所述超大孔
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微小孔三维复合材料加入1
‑
乙基
‑3‑
(3
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二甲基氨丙基)碳二亚胺和N
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羟基琥珀酰亚胺的水溶液中，超声分散均匀，
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5℃～0℃下加入胺类化合物至完全溶解，然后加热至40℃～80℃，反应2h～18h，得到胺基化吸附介质；将所述胺基化吸附介质置于乙醇中，45℃～80℃、30min内下滴加水杨醛，反应2h～24h去除未反应的水杨醛，得到sy
‑
PANI
‑
PAA
‑
PAN；将所述sy
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PANI
‑
PAA
‑
PAN加入盐酸羟胺和和碳酸钠的甲醇/水混合溶液中，70
±
2℃下反应3h～24h，反应结束后，超声清洗，得到一种高强度且具有三维连续多级孔隙结构的铀吸附剂。3.如权利要求2所述一种高强度且具有三维连续多级孔隙结构的铀吸附剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述线性高分子为聚氨酯、聚偏氟乙烯、聚醚砜和聚砜中的一种以上，所述线性高分子的二甲基亚砜溶液的质量分数为10％～20％；所述羧基乙烯基单...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东翔，李大刚，罗明瑞，孔嵩源，孟亮旗，张旭，崔畅，唐威务，杨乐，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：