多孔凝膠的制備及其對(duì)Ce(Ⅳ)離子的吸附和固化性能研究.pdf

1、近年來(lái)，多孔材料發(fā)展迅速，以其獨(dú)特的性能和優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，如作為隔熱保溫材料來(lái)防止熱量的流失，作為吸附材料從廢液中來(lái)回收有用的成分或去除有害的雜質(zhì)等等，這些潛在的應(yīng)用都可以大幅度提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境質(zhì)量，在21世紀(jì)能源與環(huán)境問(wèn)題日益突出的形勢(shì)下，研究制備高孔隙率，高比表面積，高強(qiáng)度的多孔材料已經(jīng)成為當(dāng)今科學(xué)研究的重點(diǎn)。
　　本文分別通過(guò)常溫干燥和超臨界干燥，制備了具有超低密度(≈0.1g/cm3)的多孔氧化釔塊狀凝膠和三

2、元體系的具有三維連續(xù)介孔結(jié)構(gòu)的鈣鈦鋯氣凝膠。采用X射線衍射(XRD)、熱重-差熱分析(TG-DTA)、掃描電鏡(SEM)和N2吸脫附曲線(BET)等方法表征了制備的多孔氧化釔凝膠和鈣鈦鋯氣凝膠的結(jié)構(gòu)與性能。
　　對(duì)制備得到的多孔Y2O3凝膠進(jìn)行了常溫導(dǎo)熱系數(shù)及抗壓強(qiáng)度的測(cè)定，研究了1，2環(huán)氧丙烷(PO)含量以及熱處理溫度對(duì)Y2O3凝膠密度、收縮率和微觀結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明:制備的塊狀Y2O3凝膠常溫導(dǎo)熱系數(shù)最低值達(dá)到了0.0301

3、W/m·K，低于1000℃熱處理，凝膠幾乎不產(chǎn)生體積收縮，具有較好的熱穩(wěn)定性，表明此凝膠樣品可以作為高效保溫材料的一種，用于隔熱等領(lǐng)域。
　　將合成的Ca-Ti-Zr氣凝膠用作高放廢液中Pu(Ⅳ)的模擬離子Ce(Ⅳ)的吸附劑，研究了其在不同吸附條件下的靜態(tài)吸附性能，并對(duì)吸附后的氣凝膠進(jìn)行了固化處理，采用MCC-1標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行了浸出試驗(yàn)。吸附結(jié)果表明Ca-Ti-Zr氣凝膠吸附Ce(Ⅳ)離子是一個(gè)吸熱、自發(fā)的過(guò)程，符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程