亚铜基阳离子水凝胶复合吸附剂及其制备方法、应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116020398A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202310153600.0(22)申请日2023.02.22(71)申请人西华师范大学地址637000四川省南充市顺庆区师大路1号申请人西南科技大学(72)发明人朱琳严臣辉段涛雷洁红(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463专利代理师张金铭(51)Int.Cl.B01J20/06(2006.01)B01J20/28(2006.01)B01J20/30(2006.01)G21F9/12(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图10页(54)发明名称亚铜基阳离子水凝胶复合吸附剂及其制备方法、应用(57)摘要本发明提供了一种亚铜基阳离子水凝胶复合吸附剂及其制备方法、应用，涉及放射性碘的吸附固定的技术领域，该复合吸附剂包括水凝胶，以及负载于水凝胶上的氧化亚铜；其中，水凝胶包括具有正电性骨架结构的阳离子水凝胶。本发明解决了传统吸附材料存在的吸附动力学慢、不易回收，以及难以对放射性碘实现有效固定的技术问题，达到了能够有效捕获并固定放射性‑‑碘、对碘离子(I)和碘酸根(IO3)具有高效去除能力，以及不易造成二次污染的技术效果。CN116020398ACN116020398A权利要求书1/1页1.一种亚铜基阳离子水凝胶复合吸附剂，其特征在于，包括水凝胶，以及负载于所述水凝胶上的氧化亚铜。其中，所述水凝胶包括具有正电性骨架结构的阳离子水凝胶。2.根据权利要求1所述的复合吸附剂，其特征在于，所述氧化亚铜分布于所述水凝胶的空隙和/或水凝胶的表面上；优选地，所述氧化亚铜嵌入在所述水凝胶内；优选地，所述氧化亚铜包括纳米级的氧化亚铜颗粒；优选地，所述纳米级的氧化亚铜颗粒的平均粒径为595～829nm。3.根据权利要求2所述的复合吸附剂，其特征在于，所述水凝胶包括(3‑丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵与N，N'‑亚甲基双丙烯酰胺的交联体；优选地，所述水凝胶包括块体结构的水凝胶。4.根据权利要求1‑3任一项所述的复合吸附剂，其特征在于，所述复合吸附剂的形状包括可控的块状。5.一种权利要求1‑4任一项所述的复合吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将氧化亚铜分散到含有(3‑丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵与N，N'‑亚甲基双丙烯酰胺的水溶液中，之后进行光聚合反应，得到所述复合吸附剂。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述光聚合反应的引发剂包括α‑酮戊二酸和HEPES缓冲液中的至少一种；优选地，所述光聚合反应的体系pH为中性；优选地，所述光聚合反应的条件包括在40～50℃的温度下进行紫外光照射；优选地，所述紫外光的波长为350～390nm；优选地，所述紫外光照射的时间为1～2h。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述氧化亚铜的制备方法包括以下步骤：五水硫酸铜与碱混合后进行第一反应，之后加入葡萄糖进行第二反应，固液分离，得到所述氧化亚铜；优选地，所述碱包括氢氧化钠；优选地，所述葡萄糖包括一水葡萄糖；优选地，所述第一反应和第二反应的温度均独立地为45～55℃；优选地，五水硫酸铜、氢氧化钠以及一水葡萄糖的质量比为2.51：1～2.5：1.98。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述固液分离之后还包括洗涤的步骤：优选地，所述洗涤的方式包括先用乙醇和水洗涤，再用(3‑丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵溶液洗涤；优选地，所述(3‑丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵溶液的pH为中性。9.一种权利要求1‑4任一项所述的复合吸附剂在放射性碘的吸附处理中的应用。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述放射性碘包括碘化物、碘酸盐以及有机碘化物中的至少一种。2CN116020398A说明书1/8页亚铜基阳离子水凝胶复合吸附剂及其制备方法、应用技术领域[0001]本发明涉及放射性碘的吸附固定的技术领域，尤其是涉及一种亚铜基阳离子水凝胶复合吸附剂及其制备方法、应用。背景技术[0002]129I是核燃料循环过程中释放的有害放射性同位素之一，其放射性毒性强、半衰期长，引起了人们的广泛关注。此外，由于地质环境中的矿物几乎都呈现为电中性或电负性，‑‑因此液体中存在的放射性阴离子碘化物(I)、碘酸盐(IO3)以及有机碘化物具有很高的流动性，这使得它们很容易进入到生物圈，对人类和其他生物的健康造成巨大危害，例如智力低下、代谢紊乱、甲状腺癌几率增大以及基因变异等。[0003]现有技术通常采用化学沉淀、生物积累、光降解、离子交换、膜分离以及吸附法等的方式来处理废水和废气中的碘污染物。其中，吸附法具有操作简单、不易造成二次污染以及受外界影响小等的优势，从而在放射性碘处理方面具有很大的应用前景。然而，传统的吸附材料存在