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摘要
137Cs是长半衰期的放射性核素,高效去除核废料中的137Cs对于核安全储存是必要的.针对金属硫化物对痕量Cs+离子吸附能力不足等问题,探索了引入H元素对硫代锡酸盐的元素组成和吸附性能的影响因素.通过材料的一系列表征和吸附实验,研究了H元素引入量对材料的晶体结构、元素含量、Cs+离子去除率以及吸附容量的影响.SEM和TEM表明,材料形貌为多层结构,微观尺寸达到10μm.EDS和XRD表明,引入H元素后明显提高了硫代锡酸盐的S和K元素含量,提高了Cs+离子吸附性能.其中具有最佳配比硫代锡酸盐的S和K元素含量分别提高至39.6%和14.9%,并发现随着材料内H元素含量增加,K元素含量、晶面间距以及晶体体积减小.Raman和XPS证实材料是由[SnS6]八面体基本骨架组成,H和K元素作为平衡电荷.通过吸附实验考察了材料的Cs+离子吸附性能.结果表明:H元素的引入能够显著提高硫代锡酸盐的Cs+离子吸附性能,其中具有最佳配比的硫代锡酸盐在5 min内快速完成Cs+离子吸附,去除率为97.7%;材料的Cs+离子吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,其中饱和吸附容量最高达到372 mg/g.该材料具有环境友好、低成本、易于合成以及高效的Cs+离子吸附能力等特点,有望应用于核废料处理.
- 出版日期2019
- 单位天津大学
