磷钼酸铵对Cs+的吸附性能及机理研究

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随着核工业、核技术的发展及核能的开发利用,产生了大量放射性废液(水)。137Cs是高放废液中半衰期较长(T1/2=30a)的高释热裂变产物核素,在对放射性废液(水)最终处置前将其进行去除是必不可少的环节。磷钼酸铵(AmmoniumMolybdophosphate,AMP),其分子式为(NH4)3P(Mo3O10)4·3H2O,由于其在强的硝酸介质中对Cs+的很好的吸附性能而受到关注。  本文利用沉淀方法合成了结晶度和纯度均良好的AMP样品,并利用XRD,FT-IR和TGA等手段对其结晶情况、结构和组成等进行了表征;通过静态吸附实验研究了不同条件下(时间,温度,溶液pH值,Cs+浓度以及竞争离子等)对AMP吸附溶液中Cs+的性能;比较了吸附不同量Cs+后,AMP结构和组成上的变化,并据此对AMP吸附Cs+的机理进行了推测。  研究结果表明,利用在钼酸铵溶液中依次滴加磷酸和硝酸的方法制备AMP,制备方法简便,制备周期短;在pH=1~12的溶液环境中AMP可以对溶液Cs+有较好的吸附效果,吸附量最高可达164mg/g; AMP对溶液中的Cs+吸附过程符合准二级动力学方程,其吸附等温线可用Langmuir和Freundlich两种吸附等温模型来描述;AMP对构Cs+的吸附没有改变AMP的晶体结,其机理是Cs+对[NH4]+的取代。
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