具有回弹及选择性的制造技术

具有回弹及选择性的

【技术实现步骤摘要】
具有回弹及选择性的PAM/xNBR
‑
AO铀吸附材料的制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及铀吸附剂制备

。

技术介绍

[0002]核工业循环产生放射废液中铀的去除主要采用吸附法
、
化学沉积法
、
离子交换法
、
溶剂萃取法
、
膜分离法和生物法等
。
其中吸附法是利用吸附剂与吸附质之间的相互作用将铀酰离子吸附在吸附剂表面，进而达到吸附和分离的目的
。
并且吸附法具有操作简便
、
针对性强
、
材料来源广泛等优点
。
在不同物理化学相互作用中，吸附作用中的螯合作用是对目标性污染物定向吸附的重要机制
。
同时构建亲核配体螯合是选择性吸附的有效方法，偕胺肟基团是一种良好的吸附铀的亲核配体
。
因此，偕胺肟基吸附剂吸附铀具有高效性和选择性
。
目前制备胺肟基吸附材料的基底材料有碳基
、
生物质等粉体材料；尼龙
、
无纺布等纤维材料；负载氧化铁
、
氰基二茂铁等磁性材料；聚丙烯腈
、
聚
(
酰亚胺二肟
)
等膜材料；聚丙烯酰胺
、
聚丙烯酸等凝胶材料等
。
以上材料在制备与应用过程中往往存在制备繁琐
、
稳定性差
、
需要引入含氰基供体
、
选择性以及力学性能差等，限制了其在净化放射性含铀废水领域的应用
。
[0003]聚丙烯酰胺
(PAM)
具有良好的亲水性，分子上含有碳碳双键和酰胺基等活性基团，易于功能化修饰
。
在水环境中具有三维网络结构
、
较大的比表面积
、
良好的可回收性能，在铀吸附领域具有广阔的应用前景
。
但是
PAM
吸水溶胀饱和后，受力压缩易碎，回弹性能差，在实际铀溶液中稳定性
、
选择性以及力学性能差
。
此外，聚丙烯酰胺充分溶胀后，形成的三维凝胶网络孔洞变大，铀溶液可以充分与
PAM
上的功能基团接触，但是
PAM
分子上无与铀良好的配位的功能基团，从而限制了
PAM
对铀的吸附性能
。
[0004]羧基丁腈橡胶
(xNBR)
，是一种对基体材料具有力学增韧效果的纳米橡胶乳液
。xNBR
分子链上含有碳碳双键
、
端羧基
、
氰基等功能基团
。
在
PAM
基体中，通过辐射引发接枝聚合的方法引入
xNBR
，一方面阻止了
PAM
完全溶胀受力压缩碎裂，增加了回弹性能；另一方面
xNBR
分子上的氰基经偕胺肟化反应修饰出偕胺肟基团
(
‑
AO)
，无需引入氰基供体简化了实验流程，
PAM/xNBR
‑
AO
复合材料完全溶胀后，使铀酰离子能够进入其内部并与吸附位点
‑
AO
结合，提高了
PAM/xNBR
‑
AO
复合材料的吸附选择性；同时具有特定的孔洞结构和一定的回弹性能，易回收，是接近工业化的一种材料
。
[0005]针对目前吸附放射性废液中铀吸附剂，回弹性
、
吸附稳定性
、
吸附选择性差
、
吸附效率低的难题，亟需研发具有良好力学回弹性能
、
吸附选择性高
、
易回收可以重复利用
、
制备简便的铀吸附复合材料
。

技术实现思路

[0006]本专利技术是为了解决现有铀吸附材完全溶胀受力压缩碎裂
、
吸附选择性差
、
吸附效率低的技术问题，而提供具有回弹及选择性的
PAM/xNBR
‑
AO
铀吸附材料的制备方法及其应
用
。
[0007]所述具有回弹及选择性的
PAM/xNBR
‑
AO
铀吸附材料，它采用辐射引发接枝聚合的方法，以丙烯酰胺
(AM)
为基体，
xNBR
为韧性增强体和氰基提供体，通过自由基聚合和偕胺肟化反应制成
。
[0008]具有回弹及选择性的
PAM/xNBR
‑
AO
铀吸附材料的制备方法，具体按以下步骤进行：
[0009]一
、
将
xNBR
纳米橡胶乳液放入
PET
瓶内，按照预设
γ
‑
射线辐照剂量辐照，获得预辐照
xNBR
纳米橡胶乳液，向预辐照
xNBR
纳米橡胶乳液中加入丙烯酰胺溶液，搅拌均匀，得到
PAM/xNBR
混合溶液；
[0010]二
、
将步骤一中获得的
PAM/xNBR
混合溶液按照预设
γ
‑
射线辐照剂量进行辐照，获得
PAM/xNBR
，然后进行充分溶胀；
[0011]三
、
配制混合溶剂，然后加入盐酸羟胺，加入碱性溶液调节
pH
值为6～9，再加入步骤二溶胀后的
PAM/xNBR
，进行偕胺肟化反应，控制温度为
60
～
80℃
反应4～
24h
，然后清洗，获得具有回弹及选择性的
PAM/xNBR
‑
AO
铀吸附材料
。
[0012]所述的具有回弹及选择性的
PAM/xNBR
‑
AO
铀吸附材料的应用，该
PAM/xNBR
‑
AO
铀吸附材料作为吸附材料应用在处理含铀废水中
。
[0013]所述具有回弹及选择性的
PAM/xNBR
‑
AO
铀吸附材料的应用，所述
PAM/xNBR
‑
AO
铀吸附材料处理含铀废水的方法为：将
PAM/xNBR
‑
AO
铀吸附材料投加到含铀废水中，
PAM/xNBR
‑
AO
铀吸附材料质量与含铀废水体积比为
0.6g/L
，采用
0.5mol/L
的
HNO3溶液和
0.5mol/L
的
NaOH
溶液调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
具有回弹及选择性的
PAM/xNBR
‑
AO
铀吸附材料的制备方法，其特征在于该方法具体按以下步骤进行：一
、
将
xNBR
纳米橡胶乳液放入
PET
瓶内，按照预设
γ
‑
射线辐照剂量辐照，获得预辐照
xNBR
纳米橡胶乳液，向预辐照
xNBR
纳米橡胶乳液中加入丙烯酰胺溶液，搅拌均匀，得到
PAM/xNBR
混合溶液；二
、
将步骤一中获得的
PAM/xNBR
混合溶液按照预设
γ
‑
射线辐照剂量进行辐照，获得
PAM/xNBR
，然后进行充分溶胀；三
、
配制混合溶剂，然后加入盐酸羟胺，加入碱性溶液调节
pH
值为6～9，再加入步骤二溶胀后的
PAM/xNBR
，进行偕胺肟化反应，控制温度为
60
～
80℃
反应4～
24h
，然后清洗，获得具有回弹及选择性的
PAM/xNBR
‑
AO
铀吸附材料
。2.
根据权利要求1所述的具有回弹及选择性的
PAM/xNBR
‑
AO
铀吸附材料的制备方法，其特征在于步骤一所述
xNBR
纳米橡胶乳液的辐照剂量为
50
～
250kGy。3.
根据权利要求1所述的具有回弹及选择性的
PAM/xNBR
‑
AO
铀吸附材料的制备方法，其特征在于步骤一所述
xNBR
纳米橡胶乳液的质量百分含量为
42
％，丙烯酰胺溶液的质量百分含量为
30
％，预辐照
xNBR
纳米橡胶乳液与丙烯酰胺溶液的质量比为
(4
～
144)
：
36。4.
根据权利要求1所述的具有回弹及选择性的
PAM/xNBR
‑
AO
铀吸附材料的制备方法，其特征在于步骤二所述
PAM/xNBR
混合溶液的辐照剂量为1‑
100kGy
，辐照时间为6～
20h。5.
根据权利要求1所述的具有回弹及选择性的
PAM/xNBR<...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵弘韬，田波，张楠，张建伟，李志刚，李金凤，李拓，周娜，
申请(专利权)人：黑龙江省原子能研究院，
类型：发明
国别省市：