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放射性核素及核反应堆中产生的放射性废物会对环境和人类的健康产生不利影响。2011年日本福岛核电站事故发生后,大量低放废液释放到海水中,导致福岛周边海域放射性污染物含量超标。因此,除去核废水中Th4+和Cs+是非常必要的。吸附法因其工艺流程简单、安全高效等优点被广泛应用,而吸附剂的选择对于该法的应用至关重要。因此,选择一种能在较宽p H范围内难分解、具有高选择性、高温下保持稳定和抗电离辐射的吸附剂成为处理放射性废水中Th4+和Cs+的关键。本文采用溶胶-凝胶法和包埋法制备了两种果胶基吸附剂,分别为果胶-PDA微球和果胶/AMP-Zn微球吸附剂。详细研究了两种吸附剂对Th(Ⅳ)和Cs(I)单离子核素的吸附性能,并探讨了两种吸附剂的吸附机理以及吸附剂的抗辐照、再生、后处理等,研究结果如下:(1)利用溶胶-凝胶法,以Ca2+为交联剂制备了果胶-Ca微球,再用多巴胺修饰果胶微球生成果胶-PDA微球吸附剂,探讨了该吸附剂去除Th4+的吸附性能及果胶-PDA吸附剂的循环再生和后处理,并利用SEM、FTIR和XPS分析其吸附机理。结果表明:果胶-PDA微球在p H=3.5时效果最好,在25℃、p H=3.5、初始Th4+浓度为20 mg/L、吸附剂用量为0.03 g的条件下,接触时间为1200 min;共存离子Cs+、Sr2+、Mn2+和Mg2+对Th4+的吸附影响较小,说明该吸附剂具有较好的吸附选择性;热力学和动力学研究结果表明:此吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,其最大吸附量为99.010 mg/g;热力学数据表明果胶-PDA吸附Th4+是一个自发吸热的过程;果胶-PDA吸附剂循环5次后,解吸率仍在74%以上;失活吸附剂减容后,烧失率为92.51%;通过TG分析可知果胶-PDA的热稳定性较改性前有所提高;果胶-PDA微球吸附Th4+的吸附机理为果胶-PDA上的羟基、氨基与溶液中的Th4+发生反应。(2)采用溶胶-凝胶法,以Zn2+为交联剂,将磷钼酸铵(AMP)通过静电注射装置包埋于果胶中,制备了果胶/AMP-Zn微球吸附剂,用于放射性废水中Cs+的去除。探讨了果胶/AMP-Zn去除Cs+的吸附性能及该吸附剂的循环再生和后处理,并利用SEM、FTIR和XPS分析了吸附机理。结果表明:果胶/AMP-Zn可在p H=311范围内使用,耐酸碱性能良好,且在25℃、p H=5、初始Cs+浓度为120 mg/L、吸附剂用量为0.05 g、接触时间为330 min的条件下,吸附剂的吸附量为41.837 mg/g;共存离子K+、Na+、Li+、Ca2+和Mg2+对Cs+的吸附影响较小,说明该吸附剂具有较好的吸附选择性;热力学和动力学研究结果表明:此吸附过程符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型,且是一个自发放热的过程;果胶/AMP-Zn吸附剂循环5次后,解吸率为57%;失活吸附剂减容后,烧失率为86%;果胶/AMP-Zn吸附Cs+的吸附机理为Cs+与AMP上的NH4+发生离子交换作用。(3)讨论了柱高、流速和Cs+的浓度对果胶/AMP-Zn微球动态吸附的影响。结果表明,穿透点和耗竭点随着柱高的增加而延后,随着Cs+的浓度和流速的升高而缩短。