[发明专利]一种含有金属离子掺杂的Sb2O5吸附剂的制备方法及其产品与应用

说明书

技术领域

本发明涉及无机材料领域，特别涉及一种含有金属离子掺杂的Sb₂O₅吸附剂的制备方法及其产品与应用。

背景技术

福岛核事故使大量放射性废液排入海域造成污染，这是对全世界核能发展的警示：放射性废液的及时有效处理是建立核电站事故应急机制的重要内容之一。放射性废液中主要放射性物质包括具有β放射性的长寿命裂变产物¹³⁴Cs/¹³⁷Cs和⁹⁰Sr、具有γ放射性的⁶⁰Co以及具有α放射性的^235+238U、^239+240Pu、²⁴¹Am、^242+244Cm等。其中，⁹⁰Sr是²³⁵U的裂变产物之一，产额为5.90％，半衰期为28年，具有β放射性，经由食物或水被人体吸收后，70％～80％的剂量被排除体外，剩余的⁹⁰Sr大部分沉积在骨骼和骨髓中，约1％的⁹⁰Sr停留在血液和软组织中，可导致骨癌、软组织癌变和白血病。由于Sr易于在骨骼中积累，许多国家对Sr的排放限值比Cs更低，因此对Sr的高效吸附是目前急需解决的问题。

以无机离子吸附剂去除放射性废液中核素离子是近年来国际上的研究热点，其优点是无机离子吸附剂对主要核素¹³⁴Cs/¹³⁷Cs、⁹⁰Sr和⁶⁰Co选择性高，适用于处理高盐量、强酸性/碱性的放射性废液，能快速大幅度降低废液的放射性活度；而且无机离子吸附剂的热稳定性和化学稳定性好、耐辐照性能强，吸附饱和的无机材料在长期地质储存中具有高度的稳定性，易于现场辐射防护以及废物终端处理处置，满足核废物减量化的原则。

就无机吸附技术而言，Sr的处理难度比Cs大，主要体现为吸附剂在酸性、高盐度废液中对Sr离子的吸附选择性差、吸附容量小。Cs在溶液中存在形式单一，离子半径为，水合离子半径为，其形态受pH影响很小；Sr在溶液中的存在形态受溶液pH制约，在pH<11时，以Sr²⁺存在于溶液中，离子半径为，水合离子半径为；在pH>11时，易于形成羟基络合物Sr(OH)⁺等，因此Sr的吸附去除效果受溶液酸度的影响很大；此外Sr的吸附性能也受废液中存在的络合剂影响。