[发明专利]一种抑制纳米银产生的方法

说明书

本发明公开了一种抑制纳米银产生的方法，包括如下步骤：在Ag+溶液与还原剂共存的情况下，采用γ射线辐照源进行辐照；所述溶液中Ag+与还原剂的摩尔比为1:5‑6.5。本发明的抑制纳米银产生的方法，通过在Ag+溶液中加入强还原剂并采用γ射线辐照源进行辐照，能够有效抑制核电站生产运行的工艺水环境中纳米银的产生。

技术领域

本发明具体涉及一种适用于核电厂运行水环境下抑制纳米银产生的方法。

背景技术

众所周知，银离子在强还原剂存在下，将快速还原为金属银，以银沉淀或者附着于器皿表面的银镜的形式存在。而纳米粒银是大小在100nm以下的微粒，常常以悬浮形式稳定地存在于溶液中，该微粒的尺度远远小于前者的银沉淀或者银镜中存在的银颗粒。为了制备这种小粒径的、悬浮稳定的纳米银，大量的研究已经表明，除了银离子和还原剂这两个必要条件之外，通常还须要一个先决条件，即稳定剂，其作用是让银离子慢慢还原为银原子，保证银原子再慢慢聚积为小粒径的、悬浮于溶液中的纳米银，而不是快速聚积为大颗粒的银沉淀。稳定剂通常包括2类。第一类，银离子稳定剂，通常是银离子的弱络合剂，它让银离子慢慢释放出来，再被强还原剂还原为银原子，从而保证了银原子慢慢聚积为纳米银；第二类，纳米银的稳定剂，它常常既起稳定作用，又起纳米银生长变大的限制作用。对于银离子的稳定剂，最为经典的、广泛采用就是柠檬酸，利用它多羧基的弱络合作用，实现了纳米银的高效制备，其中采用的还原剂通常是强还原性的水合肼。然而，现在研究更多的却是纳米银的稳定剂，它能够较好地控制纳米粒的粒径均匀性，同时，为了保证银离子的慢慢还原，常常采用弱还原剂，然而弱还原能力又难于实现快速制备的要求。为了解决这一矛盾，常常在稳定剂和弱还原剂共同存在的情况下，再利用一定的辅助性因素进行活化或者激活。例如，明胶既作为稳定剂，又作为弱还原剂，再以γ射线、激光和紫外光辅助，就可以高效地制备纳米银。又如，在γ-射线辅助下，以羧甲基纤维素水凝胶和石墨烯既作为稳定剂又作为极弱的还原剂，也可以有效地原位制备纳米粒银。由于水溶液在γ射线的高能辐照下，能够发生电离和激发，既产生还原性自由基，又产生氧化性自由基。当体系中存在类似于异丙醇这类氧化性自由基的清除剂时，体系中的银离子即可被存在的还原性自由基还原，此时，若体系中存在纳米银的稳定剂，将容易产生银纳米粒。以一种表面活性剂作为稳定剂，以异丙醇作为氧化性自由基清除剂，γ射线辐照下即可有效地制备纳米银。综上所述，制备体系中既存在稳定剂，又存在还原剂，包括强还原剂、射线辅助下的弱还原剂、以及强还原性的自由基，纳米银才能有效产生。

在核电站生产运行的工艺环境中，放射性废液含有纳米银，它可以通过食物链在海洋生物中富集，因此，需要有一种抑制产生、以及消除的技术方法。对于纳米银产生的抑制，基于上述纳米银制备的技术方案分析，首要的方法就是，电站生产运行的工艺水中不能存在“还原剂或强还原剂”，然而，为了生产的正常运行，强还原剂水合肼是必须的，这就为纳米银的有效产生提供了首要条件，不管是否存在氧化性自由基的清除剂，银离子必然被还原。但是，是否以纳米银的形式存在，可以从电站生产运行的工艺水环境进行分析。事实上，在工艺水中，并没有加入稳定剂，包括银离子稳定剂和纳米银稳定剂，这些让银离子慢慢还原而慢慢聚积形成纳米银、或者让还原的银原子稳定性聚积的两方面因素均不存在。当然，在工艺水中也没有加入高浓度的银离子，它的来源是依靠管路材料中慢慢释放出来的银离子，这正好起到了前述银离子稳定剂(如柠檬酸)的作用，为纳米银的产生间接地提供了稳定剂的条件。因此，必然会产生纳米银，怎么抑制纳米银的产生就成为了一个重要的问题。基于上述分析，本发明提供了一种在核电站生产运行的工艺水环境中抑制纳米银产生的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种抑制纳米银产生的方法，其能够有效地抑制核电站生产运行的工艺水环境中纳米银的产生。

为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种抑制纳米银产生的方法，包括如下步骤：在Ag+溶液与还原剂共存的情况下，采用γ射线辐照源进行辐照；所述溶液中Ag+与还原剂的摩尔比为1:5-6.5。