可剝離纖維素基去污材料應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、在核能開發(fā)和利用中，儀器設(shè)備上存在大量放射性污染，威脅著操作人員的健康，減短儀器使用壽命。如何去除放射性污染、減少其操作人員、儀器設(shè)備的損害，受到世界各國的高度重視。鈾是一種放射性元素，它天然的放射性行為威脅著人們的健康。在社會(huì)中，工業(yè)發(fā)展殘留的鈾廢物持續(xù)長久的危害著人類健康，為了去除放射性鈾污染，多種材料被制備出來，但存在成本高、資源少、二次污染等缺陷。針對輻射環(huán)境在線儀器設(shè)備放射性污染的特點(diǎn)，本研究利用天然高分子纖維素的可再生、可降

2、解、易處置、環(huán)境友好性以及結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，通過化學(xué)改性制備了可剝離、高效去污且二次污染少的纖維素基去污膜。研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　1.纖維素接枝改性:以甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素為原料，通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法、自由基聚合方法，成功合成了甲基纖維素接枝聚苯乙烯聚合物、甲基纖維素接枝丙烯酰胺聚合物，羥丙基甲基纖維素接枝醋酸乙烯酯聚合物，系統(tǒng)討論溶劑、溫度、時(shí)間，三種因素對甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素接枝共聚物產(chǎn)率的影響。結(jié)果表明

3、二甲基亞砜(DMSO)作為溶劑、105℃、反應(yīng)8小時(shí)甲基纖維素接枝聚苯乙烯產(chǎn)率35.1％、二甲基甲酰胺(DMF)作溶劑，105℃、反應(yīng)10小時(shí)，甲基纖維素接枝聚丙烯酰胺產(chǎn)率10.7％。在水作為溶劑，80℃、反應(yīng)6小時(shí)得到產(chǎn)率為57.8％的甲基纖維素接枝聚醋酸乙烯酯。在水作為溶劑，80℃、反應(yīng)5小時(shí)得到產(chǎn)率為47.8％的羥丙基甲基纖維素接枝聚醋酸乙烯酯。
　　2.接枝共聚物成膜性:將不同方法合成的接枝共聚物分散于不同的溶劑中，涂抹在

4、涂漆不銹鋼板、塑料板上，自然風(fēng)干成膜，結(jié)果表明:甲基纖維素接枝聚苯乙烯、甲基纖維素接枝丙烯酰胺在二甲基酰胺中溶解，涂布能成膜。甲基纖維素接枝醋酸乙烯酯、羥丙基甲基纖維素接枝醋酸乙烯酯在乙醇和水的混合溶劑中形成溶膠，涂布能成膜。綜合考慮聚合條件，成膜狀況，選擇甲基纖維素接枝醋酸乙烯酯為去除涂漆不銹鋼表面模擬鈾污染成膜去污基礎(chǔ)原料和羥丙基甲基纖維接枝醋酸乙烯酯為塑料表面模擬鈾污染成膜去污基礎(chǔ)原料。
　　3.去污特性:將甲基纖維素接枝醋

5、酸乙烯酯溶解于體積比(5∶1)乙醇和水的混合溶劑中得到4％的溶膠。分別將一定量的4％EDTA，2％的檸檬酸，4％的SDBS加入甲基纖維素接枝醋酸乙烯酯溶膠中，混合配制成去污溶膠，并將其涂布于鈾污染的涂漆不銹鋼表面，成膜去污。研究了接枝共聚物種類、去污溶膠中甲基纖維素醋酸乙烯酯接枝共聚物的濃度、EDTA、檸檬酸及SDBS添加量，以及去污溶膠pH值及去污溫度等因素對涂漆表面鈾污染去污率的影響。結(jié)果表明:去污溶膠中甲基纖維素醋酸乙烯酯接枝共聚

6、物的濃度為4％、EDTA、SDBS、檸檬酸的含量各為4％、2％、6％、去污溶膠pH值為8時(shí)、去污溫度40℃～60℃，溶膠對涂漆表面鈾污染的去除率達(dá)到99％。
　　將羥丙基甲基纖維素接枝醋酸乙烯酯、乙二胺四乙酸(EDTA)和十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)、檸檬酸溶解于乙醇和水（質(zhì)量比m（乙醇）∶m（水）=4）混合溶劑中形成去污溶膠，對模擬鈾污染塑料板去污。研究了EDTA、SDBS、檸檬酸及pH對去污溶膠去污率及去污膜可剝離性的影響，結(jié)

7、果表明，當(dāng)羥丙基甲基纖維素接枝共聚醋酸乙烯酯、EDTA及SDBS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為4％，4％、4％、2％，pH為2時(shí)去污溶膠去污率達(dá)到99％以上，且去污后去污膜易剝離。
　　4.60Co輻照對可剝離膜去污性能的影響:將涂有去污膜的涂漆板、塑料板分別置于輻照劑量為1KGy、3KGy、5KGy、7KGy、9KGy范圍鈷源照射，結(jié)果表明以乙醇和水的混合溶劑中為溶劑的去污溶膠，在輻照下易成膜，去污率下降了1～5個(gè)百分點(diǎn)，去污率仍保持在90％