一种高效的稀土离子交换剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术为一种高效的稀土离子交换剂及其制备方法和应用。该离子交换剂的分子式为：Sb<subgt;2</subgt;Ga<subgt;2</subgt;S<subgt;7</subgt;[(CH<subgt;3</subgt;)<subgt;2</subgt;NH<subgt;2</subgt;]<subgt;2</subgt;；制备中，溶剂选用由二甲胺盐酸盐与2‑咪唑烷酮形成的低共熔溶剂，再通过加入锑粉、镓粉混合形成异金属浆料，最后加入硫粉，并与锑、镓异金属在密闭条件下加热发生氧化还原反应，得到离子交换剂。本发明专利技术能够在室温下与Y<supgt;3+</supgt;、La<supgt;3+</supgt;、Ce<supgt;3+</supgt;、Pr<supgt;3+</supgt;、Nd<supgt;3+</supgt;、Sm<supgt;3+</supgt;、Eu<supgt;3+</supgt;、Gd<supgt;3+</supgt;、Tb<supgt;3+</supgt;、Dy<supgt;3+</supgt;、Ho<supgt;3+</supgt;、Er<supgt;3+</supgt;、Tm<supgt;3+</supgt;、Yb<supgt;3+</supgt;、Lu<supgt;3+</supgt;15种稀土离子进行交换，具有吸附容量大、动力学响应快、选择性高、洗脱方便的特点。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术属于稀土元素水处理领域，具体涉及一种对稀土离子具有高效吸附功能的离子交换剂及其制备方法和应用。

技术介绍

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技术介绍
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1、安全、可持续地发展核能是面向国家核安全战略需求的重要任务。突发核事故会造成大量放射性同位素泄漏，并广泛地扩散到周边的大气、土壤和水环境中。其中，放射性稀土元素是核裂变过程的产物，具有放射性强、生物毒性大的特点，且常以阳离子形式存在，因此成为核污染水中的重要组成部分，严重威胁生态环境和人类健康。例如，放射性稀土元素144ce(t1/2≈285天)会对肝脏、骨骼和造血器官造成损伤，导致肝功能障碍、骨质坏死、自发性骨折等疾病；吸入放射性铈气溶胶还会导致急性中毒，诱发辐射性肺炎和纤维化，最终死于心肺功能不全(《国家污染物环境健康风险名录——物理分册》，环境保护部，2012)。再如，152eu(t1/2≈13.5年)和154eu(t1/2≈8.5年)在人体富集后，会通过抑制酶、调节突触传递和阻断膜受体，破坏细胞正常的代谢过程，导致一系列机体机制紊乱，如流产、出生缺陷、白血病，甚至引起恶性肿瘤(acta biochim.本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高效的稀土离子交换剂，其特征为该离子交换剂的分子式为：Sb2Ga2S7[(CH3)2NH2]2，记为SbGaS。

2.如权利要求1所述的高效的稀土离子交换剂，其特征为所述的高效的稀土离子交换剂在常温(20℃)下的晶胞参数为：α＝90°，β＝122.74(2)°，γ＝90°，

3.如权利要求1所述的高效的稀土离子交换剂，其特征为所述的高效的稀土离子交换剂中所有的Sb原子均与三个S原子相连形成三角锥型的{SbS3}构筑单元，所有的Ga原子均与四个S原子相连，形成四面体型的{GaS4}构筑单元，两个{SbS3}和两个{GaS4}单元通过共用顶角S原子连接形成{S...

【技术特征摘要】

1.一种高效的稀土离子交换剂，其特征为该离子交换剂的分子式为：sb2ga2s7[(ch3)2nh2]2，记为sbgas。

2.如权利要求1所述的高效的稀土离子交换剂，其特征为所述的高效的稀土离子交换剂在常温(20℃)下的晶胞参数为：α＝90°，β＝122.74(2)°，γ＝90°，

3.如权利要求1所述的高效的稀土离子交换剂，其特征为所述的高效的稀土离子交换剂中所有的sb原子均与三个s原子相连形成三角锥型的{sbs3}构筑单元，所有的ga原子均与四个s原子相连，形成四面体型的{gas4}构筑单元，两个{sbs3}和两个{gas4}单元通过共用顶角s原子连接形成{sb2ga2s10}团簇，相邻团簇通过共用两个s原子形成[sb2ga2s8]n4n-带，相邻的带进一步以反向平行的方式通过共用端基s原子形成[sb2ga2s7]n2n-二维阴离子层，而[(ch3)2nh2]+作为抗衡阳离子填充于层间，无机片层与有机阳离子平行堆积，共同构筑成sbgas的晶格结构。

4.如权利要求1所述的高效的稀土离子交换剂的制备方法，其特征为该方法包括以下步骤：

5.如权利要求1所述的高效的稀土离子交换剂的应用，其特征为用于吸附溶液中含有的y3+、la3+、ce3+、pr3+、nd3+、sm3+、eu3+、gd3+、tb3+、dy3+、ho3+、er3+、t...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯耀，石凤琪，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：