[发明专利]一种用于铯离子去除的动态吸附实验装置

权利要求书

1.一种用于铯离子去除的动态吸附实验装置，其特征在于：所述装置包括泵、进液阀、出液阀、N个Ⅰ型吸附柱、传感器、采集控制系统以及显示屏；其中，N为正整数，Ⅰ型吸附柱填充对于铯离子有吸附作用的吸附材料；

N个Ⅰ型吸附柱的进液口端并联在进液总管路上，N个Ⅰ型吸附柱的出液口端并联在出液总管路上，每个Ⅰ型吸附柱的进液口端安装有进液阀，每个Ⅰ型吸附柱的出液口端安装有出液阀，每个Ⅰ型吸附柱的进液阀与出液阀之间安装有传感器，接近进液口端的进液总管路上安装有泵，传感器和显示屏均与采集控制系统连接，采集控制系统与外部的计算机连接；

Ⅰ型吸附柱填充的吸附材料为石墨烯系吸附剂，石墨烯系吸附剂是由氧化石墨烯、壳聚糖和亚铁氰化钾组成的GO/CS/KCuHCF复合气凝胶，所述GO/CS/KCuHCF复合气凝胶是采用如下方法制备得到的一次负载的GO/CS/KCuHCF复合气凝胶、二次负载的GO/CS/KCuHCF复合气凝胶或三次负载的GO/CS/KCuHCF复合气凝胶：

将GO分散液和脱乙酰度不小于80％的CS分散液混合并进行振荡成胶状，随后静置并除去未交联的反应物，待胶状产物近干，先采用Cu(NO₃)₂溶液进行淋洗直至流出物为蓝色止，然后用水洗至无色，再采用亚铁氰化钾溶液淋洗直至流出物为浅黄色止，最后用水洗至流出物为无色，得到一次负载的GO/CS/KCuHCF复合气凝胶；

一次负载的GO/CS/KCuHCF复合气凝胶待近干，先采用Cu(NO₃)₂溶液进行淋洗直至流出物为蓝色止，然后用水洗至无色，再采用亚铁氰化钾溶液淋洗直至流出物为浅黄色止，最后用水洗至流出物为无色，得到二次负载的GO/CS/KCuHCF复合气凝胶；

二次负载的GO/CS/KCuHCF复合气凝胶待近干，先采用Cu(NO₃)₂溶液进行淋洗直至流出物为蓝色止，然后用水洗至无色，再采用亚铁氰化钾溶液淋洗直至流出物为浅黄色止，最后用水洗至流出物为无色，得到三次负载的GO/CS/KCuHCF复合气凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种用于铯离子去除的动态吸附实验装置，其特征在于：GO分散液的浓度为2mg/mL～10mg/mL，CS分散液的浓度为1mg/mL～10mg/mL，GO分散液与CS分散液的体积比为(5～15)：1；CS分散液的介质选用醋酸，CS分散液中醋酸的体积分数为1％～3.5％；Cu(NO₃)₂溶液的浓度为0.01M～0.10M，亚铁氰化钾溶液的浓度为0.01M～0.10M，Cu²⁺与亚铁氰化钾的摩尔比为2:1～1:2。

3.根据权利要求2所述的一种用于铯离子去除的动态吸附实验装置，其特征在于：GO分散液的浓度为7mg/mL～8mg/mL，CS分散液的浓度为8mg/mL～10mg/mL，GO分散液与CS分散液的体积比为(9～10)：1；Cu(NO₃)₂溶液的浓度为0.05M～0.06M，亚铁氰化钾溶液的浓度为0.05M～0.06M，Cu²⁺与亚铁氰化钾的摩尔比为(0.8～1.2):1。

4.根据权利要求1所述的一种用于铯离子去除的动态吸附实验装置，其特征在于：静置12h～48h后除去未交联的反应物。

5.根据权利要求1所述的一种用于铯离子去除的动态吸附实验装置，其特征在于：所述装置还包括Ⅱ型吸附柱，Ⅱ型吸附柱中填充活性炭、膨润土、X型分子筛或Y型分子筛；

Ⅱ型吸附柱安装在泵与Ⅰ型吸附柱之间的进液总管路上，Ⅱ型吸附柱的进液口端安装有进液阀，Ⅱ型吸附柱的出液口端安装有出液阀，进液阀与出液阀之间安装有传感器。

6.根据权利要求5所述的一种用于铯离子去除的动态吸附实验装置，其特征在于：Ⅰ型吸附柱和Ⅱ型吸附柱的材料选用有机玻璃。

7.根据权利要求5所述的一种用于铯离子去除的动态吸附实验装置，其特征在于：Ⅰ型吸附柱和Ⅱ型吸附柱的长径比均为10～15。