[发明专利]去除放射性元素的纳米材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种能够高效去除污水中放射性 元素的纳米材料的制备方法。

技术背景

随着全球经济一体化的快速发展，人们生活水平的不断提高，造成环境污染 问题日益突出。世界卫生组织调查资料表明，全球人类得病原因中水质不良占 80％。美国78个城市统计资料表明，传染病致病原因中水质问题约占95％。 可见水污染问题对人类生存和健康带来了严重的影响和威胁。《中国环境公报 (2000)年》指出“我国地表水污染普遍，特别是流经城市的河段有机物污染 较重，湖泊富营养化问题突出；地下水受到点状或面状污染，水位下降，加剧饮 水资源的供需矛盾。我国作为饮用水水源的地表水主要为河流，湖泊和水库。许 多地方的地标饮用水水源长期为III-IV类水体，有时甚至达不到IV类水体”。

近些年来，放射性污染非常严重。放射性污染是放射性物质进入水体后造成 的。放射性污染物主要来源于核动力工厂排出的冷却水，向海洋投弃的放射性废 物，核爆炸降落到水体的散落物，核动力船舶事故泄漏的核燃料；开采、提炼和 使用放射性物质时，如果处理不当，也会造成放射性污染。水体中的放射性污染 物可以附着在生物体表面，也可以进入生物体蓄积起来，还可通过食物链对人产 生内照射。

人们对放射性物质污染源愈加重视，且其治理和排放标准日趋严格。我国 2006年新出台的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)新修订了放射性物 质浓度的水质检测限值，相关的放射性物质水质常规指标及限值如下表：

  放射性指标   指导值   总α放射性(Bq/L)   0.5

迄今为止，国内外对含放射性物质废水的治理仍不够完善和彻底，远未消除。 目前去除放射性物质的水质净化技术主要的工艺有：吸附法、反渗透法和蒸馏法。 在常规污水处理中，由于钛的氧化物的比表面积大，对水中放射性元素具有较强 的吸附作用，在水处理运行中能充分发挥该物质的吸附特性，该纳米材料有吸附 能力强，易过滤等特点，近几年已逐渐用于水的深度处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够对污水中放射性元素有效去除的纳米颗粒净 水材料的制备方法。该纳米颗粒是由我们购买的Ti粉在强碱液的环境中反应合 成得到的TiO₂纳米管，是白色粉末。

本发明所述纳米材料的制备方法如下：

1.将购买的纳米Ti粉称取0.3～0.4g(粒径为30～180nm)加入到30～40ml 浓度为10mol/L的NaOH溶液中，充分搅拌；

2.将混合后的溶液置于超声发生器中，在常温下超声0.5～2h，取出；

3.将溶液倒入聚四氟乙烯反应釜中，再放入110～160℃烘箱保温20～30h；

4.将上述制得的混合物在室温下进行用漏斗进行过滤，将滤料在60～80℃ 温度下在干燥箱中干燥2～3h，即得到本发明的纳米材料。

图1为购买纳米Ti粉的透射电镜照片，由图可以看出该Ti粉成球状，粒径 大约为30～180nm。

图2，图3为本发明所述的TiO₂纳米材料的透射电镜照片，由图中可以看 出，该纳米材料呈管状，管径为5～10nm，管长100～400nm，并经比表面仪测 得材料的比表面积为259.374m²/g，由此可见此材料具有很大的吸附能力。

综上所述，将本发明的高分子纳米材料用于处理含放射性元素的污水，与现 已有的水处理技术相比具有如下的优点：

1.制备方法简单，价格便宜，使用方便，效果显著；

2.去除能力强，除净度高，高效去除水中的放射性元素，并具有相当大的 饱和度；

附图说明