Batch adsorption study of uranium on various ion exchange resins as an alternative method to solvent extraction

Synthesis of an Anion Exchange Resin and Investigation of Its Adsorption Properties for U: Design of A Comprehensive Experiment in Radiochemistry

“…在过去几十年经验积累下，发展出了多种铀分离方法，包括化学沉淀法、溶剂萃取法、离子交 换法、膜过滤和固相萃取法等 [2,3] ，这些方法广泛应用于核工业污水的处理。传统的Purex流程是用含 有磷酸三丁酯(TBP)的煤油进行萃取分离铀，该法的优点是能够回收、分离铀钚；缺点是TBP会辐解 降低萃取性能，而且失效的TBP无法完全无害化处理；液液萃取工艺需要大量的溶剂和萃取设备， 不仅会产生大量的二次废液，而且还增加了设备维护难度 [4,5] 。与溶剂萃取法相比，离子交换技术操 作简单，不需要有机溶剂作为交换介质，且应用于乏燃料后处理已有70多年，是一项比较成熟的技 术 [6] 。离子交换树脂由两部分组成，一个有机或无机的支撑体和附在有机或无机框架上的官能团， 可分为阳离子型离子交换树脂和阴离子型离子交换树脂 [7] 。目前正在开发的新型树脂材料，包括合 成的有机聚合物、生物聚合物、无机材料、介孔氧化硅材料，多孔碳基吸附剂、离子液体和金属有 机骨架(MOFs)材料等。 其中壳聚糖(chitosan)作为有机聚合物的一种，是由生物圈广泛存在的甲壳素(chitin)经过脱乙酰 作用得到的，因此，壳聚糖来源广泛，价格便宜。壳聚糖最早在工业中的应用主要是用作重金属离 子鳌合剂和活性污泥絮凝剂 [8] 。其分子链上具有大量的氨基，氮原子上的孤对电子与重金属离子的 外层空轨道可形成共价键进行配位，以此来吸附重金属离子。氨基的存在，也使得壳聚糖的化学改 性成为可能 [9,10]…”