放射性核素的界面吸附:基于元数据建立统一的模型数据库和运算平台

批准号:
21806021
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
23.5 万元
负责人:
王梓萌
依托单位:
学科分类:
B0608.放射化学与辐射化学
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘英洁、郑力、王慧
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中文摘要
放射性核素的界面吸附是环境放射化学、地球化学、资源回收等多个研究方向共同关注的重要科学问题。尽管该领域已经有丰富的实验研究,但目前人们对来自不同文献的数据进行横向比较时缺乏对水化学条件以及表面化学物种热力学标准态等关键问题的分析。这对进一步开发或优化吸附材料造成了困扰,也对文献和数据的共享和参考价值提出了挑战。本项目拟对以铀为代表的放射性核素的界面吸附研究进行系统梳理,深度挖掘其元数据,以此对每一种天然或人工材料建立统一的表面络合模型,并选取有代表性的材料进行实验验证。所有汇总的数据和新建立的模型将发布在一个公开、在线且易用的数据库和计算平台,实现对各种吸附材料的客观比较和评价,排除不同的吸附剂、放射性核素浓度,pH,离子强度,络合物浓度以及比表面积等因素的复杂影响。该项目的成果有望为未来的放射性核素污染治理和资源回收的技术研发提供长期的科学指导。
英文摘要
Interfacial adsorption of radionuclides is an important research topic where the interests of environmental radiochemistry, geochemistry and resource recovery converge. While this topic has been heavily dominated by experimental research, the adsorption data from different literature are often unthoughtfully compared without acknowledging the variations of water chemistry conditions and the thermodynamic standard states of surface species. This issue obscures the transparency of the literature and may confuse future endeavors of sorbent material developments. We propose to perform a systematic compilation of the metadata of radionuclide adsorption to various natural or artificial materials in the existing literature. Based on those metadata, we will develop a unified set of surface complexation models, some of which for representative sorbents will be recalibrated with independent experiments. All the normalized and highly organized metadata as well as the newly developed models will be published in an open-access, online and interactive database and simulation platform. Applying our modeling database will enable unbiased evaluation and comparison of various materials, accounting for the complex impacts from the difference in sorbent/sorbate and ligand concentrations, pH, ionic strength and specific surface areas. The product of the project is expected to provide long-lasting insights to the future developments of radionuclide contaminant remediation and resource recovery technologies.
放射性核素的界面吸附是环境放射化学、地球化学、资源回收等多个研究方向共同关注的重要科学问题。尽管该领域已经有丰富的实验研究,但目前人们对来自不同文献的数据进行横向比较时缺乏对水化学条件以及表面化学物种热力学标准态等关键问题的分析。本项目对以铀为代表的放射性核素的界面吸附研究进行了系统梳理,深度挖掘其元数据,并构建统一的表面络合模型;开发了基于元数据分析的表面络合模型平衡常数优化软件,评估不同表面络合模型易用性和对材料吸附性能预测的准确性。所有汇总的数据和新建立的模型已在一个公开、在线且易用的数据平台发布,排除不同的吸附剂、放射性核素浓度,pH,离子强度,络合物浓度以及比表面积等因素的复杂影响。该项目的成果有望为未来的放射性核素污染治理和资源回收的技术研发提供长期的科学指导。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Role of absorber and desorber units and operational conditions for N-nitrosamine formation during amine-based carbon capture
吸收塔和解吸塔装置的作用以及胺基碳捕获过程中 N-亚硝胺形成的操作条件
DOI:10.1016/j.watres.2019.115299
发表时间:2020
期刊:Water Research
影响因子:12.8
作者:Wang Zimeng;Zhang Zhong;Mitch William A.
通讯作者:Mitch William A.
Simulation of uranium mobilization potential in a deep aquifer under geological carbon storage conditions
地质碳储存条件下深层含水层铀动员潜力的模拟
DOI:10.1016/j.apgeochem.2020.104620
发表时间:2020
期刊:Applied Geochemistry
影响因子:3.4
作者:Qihuang Wang;Xiuxiu Miao;Yan Wang;Manguang Gan;Syed Mobashar Aftab;Xiaochun Li;Liwei Zhang;Zimeng Wang
通讯作者:Zimeng Wang
Interactions and Reductive Reactivity in Ternary Mixtures of Fe(II), Goethite, and Phthalic Acid Based on a Combined Experimental and Modeling Approach
基于实验和建模相结合的方法,Fe(II)、针铁矿和邻苯二甲酸三元混合物中的相互作用和还原反应性
DOI:10.1021/acs.langmuir.9b00538
发表时间:2019
期刊:Langmuir
影响因子:3.9
作者:Huang Jianzhi;Wang Qihuang;Wang Zimeng;Zhang Huichun
通讯作者:Zhang Huichun
Tackling Deficiencies in the Presentation and Interpretation of Adsorption Results for New Materials
解决新材料吸附结果呈现和解释中的缺陷
DOI:10.1021/acs.est.9b02449
发表时间:2019
期刊:Environmental Science & Technology
影响因子:11.4
作者:Wang Zimeng;Giammar Daniel E.
通讯作者:Giammar Daniel E.
Effects of Phosphate Competition on Arsenate Binding to Aluminum Hydroxide Surfaces
磷酸盐竞争对砷酸盐与氢氧化铝表面结合的影响
DOI:10.1021/acsearthspacechem.1c00239
发表时间:2021-10
期刊:ACS Earth and Space Chemistry
影响因子:3.4
作者:Tingying Xu;Qihuang Wang;Zimeng Wang;Jeffrey G. Catalano
通讯作者:Jeffrey G. Catalano
氧化还原波动条件下多金属污染土壤生物地球化学过程在团聚体尺度的过程解构
- 批准号:42377402
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:49.00万元
- 批准年份:2023
- 负责人:王梓萌
- 依托单位:
溶解态三价锰的环境地球化学及其对土壤地下水污染物形态归趋的调控机制研究
- 批准号:41977266
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:61.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:王梓萌
- 依托单位:
国内基金
海外基金
