申请日2015.11.11
公开(公告)日2016.01.20
IPC分类号B01J20/24; B01J20/30; G21F9/12
摘要
本发明公开了一种具有空间多层网络构架的改性沸石高效放射性废水处理吸附剂以及制备方法，该组合物包括由下列重量份的原料：纳米氧化石墨烯10-12、多壁碳纳米管13-15、天然斜发沸石粉30-36、石天然丝光沸石粉28-32、凝灰岩50-58、碳酸氢钠7-8、季胺壳聚糖衍生物5-6、羟乙基纤维素3-4、碳化丝瓜络纤维30-40、微晶纤维素须25-35、磷钨酸铵15-19、乙酸4-5、戊二醛12-16、适量的去离子水、适量的水。本发明构建具有空间多层网络结构的改性沸石，提高了沸石对放射性元素的吸附量，同时，通过对沸石的季胺壳聚糖接枝改性和对凝灰岩的钠化，提高了制品对放射性元素吸附的选择性，再者加载纳米氧化石墨烯的大表面积比的碳纳米管以及磷钨酸铵强化了制剂的吸附容量和吸附选择性。
权利要求书
1.一种具有空间多层网络构架的改性沸石高效放射性废水处理吸附剂，其特征在于，该组合物包括由下列重量份的原料：纳米氧化石墨烯10-12、多壁碳纳米管13-15、天然斜发沸石粉30-36、石天然丝光沸石粉28-32、凝灰岩50-58、碳酸氢钠7-8、季胺壳聚糖衍生物5-6、羟乙基纤维素3-4、碳化丝瓜络纤维30-40、微晶纤维素须25-35、磷钨酸铵15-19、乙酸4-5、戊二醛12-16、适量的去离子水、适量的水。
2.一种如权利要求1所述的具有空间多层网络构架的改性沸石高效放射性废水处理吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将纳米氧化石墨烯、多壁碳纳米管、羟乙基纤维素以及总重量2-3倍的去离子水混合，在160℃下中速搅拌10-12h，之后放入马沸炉中200℃搅拌加热2-3h，得加载纳米氧化石墨烯的大表面积比的碳纳米管备用;
(2)将季胺壳聚糖衍生物乙酸混合，并加入总重量23-25倍的去离子水混合，在60℃下加热搅拌均匀，加入天然斜发沸石、石天然丝光沸石，提高加热温度至150℃，搅拌加热2-3h，得季胺壳聚糖接枝沸石组合物备用;
(3)将凝灰岩、碳酸氢钠混合，并加入总重量4-6倍的去离子水混合，在120℃下加热搅拌2-3至均匀，干燥，得到钠化凝灰岩粉备用;
(4)将碳化丝瓜络纤维、微晶纤维素须、季胺壳聚糖接枝沸石、钠化凝灰岩粉、加载纳米氧化石墨烯的大表面积比的碳纳米管混合，在惰性气体环境中搅拌均匀，在加入磷钨酸铵的3倍水溶液搅拌均匀，之后加入戊二醛的5倍水溶液，缓慢搅拌1-1.5h至均匀，之后挤压脱水至水分含量为总重量的25-27%，采用螺旋挤压造粒机制造直径2-3cm的颗粒，放入烘烤机中烘烤10-12h，即得。
说明书
一种具有空间多层网络构架的改性沸石高效放射性废水处理吸附剂以及制备方法
技术领域
本发明属于放射性废水处理领域，具体地说是涉及一种具有空间多层网络构架的改性沸石高效放射性废水处理吸附剂以及制备方法。
背景技术
随着核能的开发和核技术利用的发展，放射性废物的产生量也不段增加，其中还有大量不同类型呵放射性活度的废水，这些放射性废水如果不经处理直接排入环境，将严重影响人类的生存环境和生态安全。目前放射性废水的处理工艺主要有蒸发、离子交换、化学沉淀等，以沸石为代表的无机离子交换材料由于廉价易得，离子交换量大，具有一定选择性、热稳定性和抗辐照性，产生的二次废弃物易处理等优点，备受关注，但是沸石在碱性条件下易分解，同时，天然沸石吸附能力有限，需要对沸石材料本身进行改性研究，提高沸石的吸附容量和吸附选择性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种具有空间多层网络构架的改性沸石高效放射性废水处理吸附剂以及制备方法。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种具有空间多层网络构架的改性沸石高效放射性废水处理吸附剂，其特征在于，该组合物包括由下列重量份的原料：纳米氧化石墨烯10-12、多壁碳纳米管13-15、天然斜发沸石粉30-36、石天然丝光沸石粉28-32、凝灰岩50-58、碳酸氢钠7-8、季胺壳聚糖衍生物5-6、羟乙基纤维素3-4、碳化丝瓜络纤维30-40、微晶纤维素须25-35、磷钨酸铵15-19、乙酸4-5、戊二醛12-16、适量的去离子水、适量的水。
一种具有空间多层网络构架的改性沸石高效放射性废水处理吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将纳米氧化石墨烯、多壁碳纳米管、羟乙基纤维素以及总重量2-3倍的去离子水混合，在160℃下中速搅拌10-12h，之后放入马沸炉中200℃搅拌加热2-3h，得加载纳米氧化石墨烯的大表面积比的碳纳米管备用;
(2)将季胺壳聚糖衍生物乙酸混合，并加入总重量23-25倍的去离子水混合，在60℃下加热搅拌均匀，加入天然斜发沸石、石天然丝光沸石，提高加热温度至150℃，搅拌加热2-3h，得季胺壳聚糖接枝沸石组合物备用;
(3)将凝灰岩、碳酸氢钠混合，并加入总重量4-6倍的去离子水混合，在120℃下加热搅拌2-3至均匀，干燥，得到钠化凝灰岩粉备用;
(4)将碳化丝瓜络纤维、微晶纤维素须、季胺壳聚糖接枝沸石、钠化凝灰岩粉、加载纳米氧化石墨烯的大表面积比的碳纳米管混合，在惰性气体环境中搅拌均匀，在加入磷钨酸铵的3倍水溶液搅拌均匀，之后加入戊二醛的5倍水溶液，缓慢搅拌1-1.5h至均匀，之后挤压脱水至水分含量为总重量的25-27%，采用螺旋挤压造粒机制造直径2-3cm的颗粒，放入烘烤机中烘烤10-12h，即得。
本发明的有益效果：
本发明借助碳化丝瓜络纤维、微晶纤维素须的大尺度孔径，构建具有空间多层网络结构的改性沸石，提高了沸石对放射性元素的吸附量，同时，通过对沸石的季胺壳聚糖接枝改性和对凝灰岩的钠化，提高了制品对放射性元素吸附的选择性，再者加载纳米氧化石墨烯的大表面积比的碳纳米管以及磷钨酸铵强化了制剂的吸附容量和吸附选择性。本制品具有吸附容量大，吸附选择性高的高效特点。
