课题基金 / 基金详情

三维纳米金属铁氰化物膜的电化学选择性分离放射性铯研究

批准号:
21806166
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
28.0 万元
负责人:
陈荣志
依托单位:
学科分类:
水污染与控制化学
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨梅、张逦嘉、霍鹏、汪吉祥、龙鑫鑫

项目摘要

结项摘要

项目成果

陈荣志的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
核工业核燃料处理过程以及原子能发电站会产生大量的高释热核裂变产物铯137(Cs)。由于Cs的溶解性高,易于在水环境中迁移,半衰期长且易扩散迁移,是一种处理难度高、人体危害大的环境污染物。在当今资源日益消耗、其他新型能源效率低、暂时无法替代传统火力发电的情况下,开发有效处理含137Cs放射性废水技术是安全利用核能亟待解决的重大研究课题。本项目基于金属铁氰化物对Cs离子的氧化还原能力,开发纳米金属铁氰化物3D电极膜,通过导入一种电池反应柱式离子分离法,用于Cs选择性分离。该方法通过控制电压范围,提高对Cs的选择性;通过控制电压方向,实现Cs吸附和脱附,解决金属铁氰化物的再生问题。此项技术既可满足紧急需求,应对突发性事故导致的核污水处理,也可用于核电厂发电以及其他核工业中产生的废液处理。课题立项符合维护国家能源与环境安全的战略需要,将为核污水处理电膜分离技术发展提供基础数据,相关理论及技术支持。
英文摘要
The development of power industrial and some other nuclear activities has caused a critical environmental hazard: large scale release of radiocesium, since 137Cs is among the main fission product in radioactive wastes. Due to its high solubility, Cs can be mobile in various hydrosphere environments. The long half-life of 137Cs, about 30.5 years, makes it an obstinate environmental contamination, which causes.long term threat of radiation exposure to public health. However, there is no substitution can take the place of nuclear power, even the new generation energy, in the ages of shortage of sources. In order to well utilize the nuclear power safely, there is an urgent need to find solutions to lower such environment hazard..On the basis of that transition metal hexacyanoferrates (MHCFs) are preferred to be competitive ion exchangers for Cs over other materials, the current research proposes a novel battery type column system using a nanoparticle membrane of MHCFs for selectively separating cesium from wastewater. This system will be used for Cs separation without extra chemical reagents or any filtration treatment. Cs uptake and elution will be controlled by switching the applied potentials between anodes and cathodes. The enhancement of selectivity and the regeneration problem will be also solved by modulating the applied voltages between them. The system is deemed to satisfy both emergent needs, like the accidental release of radionuclides in Japan 3.11 (2011), and general purposes dealing with wastewater from power and some other nuclear industries. The aim of this study is to meet the strategic need of national energy and environmental security, providing basic data, theoretical mechanism and technical support for the development of electromembrane separation technology in the treatment of actual nuclear wastewater treatment.
本项目基于金属铁氰化物对Cs离子的氧化还原能力,开发纳米金属铁氰化物3D电极膜,通过导入一种电池反应柱式离子分离法,用于Cs选择性分离。通过控制金属元素及比例,影响络合物晶格缺陷的合成,提高金属铁氰化物对放射性铯的吸附能力;通过控制Micro-mixer合成装置中的关键组件混合加料器,调整反应物的流速、流径、流压等参数,实现材料合成、纳米分级和亲水性处理的同时完成,缩短工序,提高材料的产量和质量。通过FTIR、XPS、FESEM-EDS分析吸附剂对Cs的表面吸附作用;通过向金属铁氰化物膜中添加导电助剂和缓冲剂,增加电极膜导电质填充率,制备纳米金属铁氰化物3D电极膜;利用金属铁氰化物的电化学氧化还原特性实现Cs的选择性分离。根据不同离子氧化还原电位的不同,考察纳米金属铁氰化物3D电极膜的最佳工作电压范围,提高其对Cs分离的选择性,解决材料的再生问题。研究不同条件下,纳米金属铁氰化物对Cs的吸附动力学和等温线特征;考察不同放射线量场,电极膜化学活性,为实际废水的处理工艺提供设计参数。此项技术既可满足紧急需求,应对突发性事故导致的核污水处理,也可用于核电厂发电以及其他核工业中产生的废液处理。课题立项符合维护国家能源与环境安全的战略需要,将为核污水处理电膜分离技术发展提供基础数据,相关理论及技术支持。
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
Oxygen vacancies-enriched CoFe2O4 for peroxymonosulfate activation: The reactivity between radical-nonradical coupling way and bisphenol A
富氧空位CoFe(2)O4用于过一硫酸盐活化:自由基-非自由基偶联方式与双酚A之间的反应性
DOI: 10.1016/j.jhazmat.2021.126357
发表时间: 2021-06-16
期刊: JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS
影响因子: 13.6
作者: [Long, Xinxin, Feng, Chuanping, Chen, Rongzhi]
通讯作者: Chen, Rongzhi
DOI: 10.1002/cssc.202001027
发表时间: 2020
期刊: Chemsuschem
影响因子: 8.4
作者: [Lei Qin, Chen Rongzhi, Zhao Yurong, Chen Huanyu, Long Xinxin, Tan Jihua, Wang Xinming]
通讯作者: Wang Xinming
Heterogeneous activation of peroxymonosulfate for bisphenol A degradation using CoFe2O4 derived by hybrid cobalt-ion hexacyanoferrate nanoparticles
使用杂化钴离子六氰基铁酸盐纳米颗粒衍生的 CoFe2O4 异相活化过一硫酸盐降解双酚 A
DOI: 10.1016/j.cej.2020.127052
发表时间: 2021-01
期刊: Chemical Engineering Journal
影响因子: 15.1
作者: [Long Xinxin, Yang Shengjiong, Qiu Xiaojie, Ding Dahu, Feng Chuanping, Chen Rongzhi, Tan Jihua, Wang Xinming, Chen Nan, Lei Qin]
通讯作者: Lei Qin
Electrochemical recovery of low concentrated platinum (Pt) on nickel hexacyanoferrate nanoparticles film
六氰基铁酸镍纳米粒子薄膜上电化学回收低浓度铂 (Pt)
DOI: 10.1016/j.jtice.2020.05.004
发表时间: 2020-06
期刊: Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers
影响因子: 5.7
作者: [Wang Jixiang, Yang Shengjiong, Long Xinxin, Li Zejiao, Tan Jihua, Wang Xinming, Chen Rongzhi]
通讯作者: Chen Rongzhi
共 10 条
    限域压电双场协同驱动Cr(VI)-抗生素共转化去除的地下水修复机制
    • 批准号:
      42577290
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      49.00万元
    • 批准年份:
      2025
    • 负责人:
      陈荣志
    • 依托单位:
    基于过渡金属铁氰化物配位缺陷调控的多形态Pt匹配回收机理
    • 批准号:
      --
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      53万元
    • 批准年份:
      2022
    • 负责人:
      陈荣志
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金