[发明专利]含有限制在孔中的碘或溴的沸石复合材料及其用途

说明书

本发明涉及包括Si/Al比为15或更高的沸石的碘(I₂)或溴(Br₂)吸附剂；包括该I₂或Br₂吸附剂的I₂或Br₂载体；用该I₂或Br₂吸附剂填充的塔；一种制品由该I₂或Br₂吸附剂制品组成，或这样的制品，其具有附着到该制品的该I₂或Br₂吸附剂；使用该I₂或Br₂吸附剂吸附或去除I₂或Br₂的方法；含碘或溴的沸石复合材料，其包括多孔沸石和限制在该沸石的孔中的碘(I₂)或溴(Br₂)；半导体材料，其包括该含碘或溴的沸石复合材料；和使用该含碘或溴的沸石复合材料制备含碘或溴的产品的方法。

技术领域

本发明涉及包括具有Si/Al比为15或更高的沸石的碘(I₂)或溴(Br₂)吸附剂；包括该I₂或Br₂吸附剂的I₂或Br₂载体；用该I₂或Br₂吸附剂填充的塔；由该I₂或Br₂吸附剂组成的制品或这样的制品，其具有附着到其上的I₂或Br₂吸附剂；使用该I₂或Br₂吸附剂吸附或去除I₂或Br₂的方法；含碘或溴的沸石复合材料，其包括多孔沸石和限制在该沸石的孔中的碘(I₂)或溴(Br₂)；半导体材料，其包括该含碘或溴的沸石复合材料；和使用该含碘或溴的沸石复合材料制备含碘或溴的产品的方法。

背景技术

碘是一种室温下的挥发性(升华性)、腐蚀性固体。由于其挥发性，难以在天平上精确地称重碘的量，并且碘蒸气会腐蚀所使用的天平。类似地，溴是一种在室温下的高度挥发性和腐蚀性液体，难以在天平上精确称重，并且溴蒸气会腐蚀所使用的天平。

在37种已知的碘的同位素中，除了稳定的I-127以外都是放射性元素。而大多数放射性同位素具有1天或更短时间的非常短的半衰期，I-124、I-125、I-126和I-131具有4-60天的相对长的半衰期。其中，I-131在原子反应器爆炸中产生最强烈的放射性破坏。I-129衰变要经历一个非常长的时期，其半衰期为15,700,000年。由于其低放射性辐射，它的危险性低于其它放射性同位素并被归为一种潜在的放射性材料，因为大量的放射性同位素即使拥有缓慢的放射活性辐射也可以带来高的辐射剂量。然而，该同位素的捕集在核废料的处理中是一个重要部分，因为约0.55％的铀衰变成I-129。由于I-129以一定水平天然存在，它可以用作时间测定的指标。也就是说，所捕集的痕量的天然存在的I-129使精确地计时成为可能。

在溶液中，碘通常作为碘离子(I^-)和碘分子(I₂)存在。理论上，碘阴离子可以利用阴离子交换剂回收。然而，一旦该粒子流入海水，由于海水中高的氯离子浓度，不可能使用该阴离子交换剂回收碘离子。中性的碘分子是氧化的并且通过海水中存在的各种还原材料的氧化易于转化成碘离子。因此，在他们被转化成碘离子之前，中性碘分子需要从包括海水或空气的水圈回收。为此，能够对水或空气中包含的碘进行有效捕集的方法对于阻挡放射活性碘的传播是有用的。

直到最近，活性炭或沸石已被用于从水或空气中回收中性碘分子。然而，这些吸附剂易于将大量吸附的中性碘还原成碘离子。由于这样的性质，难以去除碘，尤其是在水中的。因此，有必要开发出一种能够很好地捕集中性碘但不会将中性碘分子转化成碘离子的碘吸附剂或捕集剂。

发明内容