【作者】 袁立永； 郭文路； 朱琳； 柴之芳； 石伟群；

【Author】 Li-Yong Yuan;W.L.Guo;L.Zhu;Z.F.Chai;W.Q.Shi;Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences;School of Radiological & Interdisciplinary Sciences, Soochow University;

【机构】 中国科学院高能物理研究所； 苏州大学放射医学与及交叉学科研究院；

【摘要】 核素分离是核燃料后处理的主要和关键任务之一,对于核环境安全和核能的可持续发展意义重大。介孔硅材料因其优异的物理化学性质在核素的吸附、富集与分离方面有着广阔的应用前景,而介孔材料的功能化设计及对核素的高效高选择性吸附是其应用前的研究重点。本文以不同粒径磁性Fe₃O₄粒子为基础成功构筑了三类对U（Ⅵ）具有良好吸附效果的磁性功能性介孔硅材料,分别为:（1）具有核壳结构的咪唑功能化磁性介孔硅材料。以300nm单分散Fe₃O₄粒子为核,包覆无定型SiO 2及MCM-41型介孔硅并后接二氢咪唑功能基团。（2）豌豆状氨基功能化磁性介孔硅材料。将10²0nm单分散Fe₃O₄粒子封装于MCM-41型介孔硅的硅壁中并后接氨丙基功能基团。（3）具有三维孔道结构的氨基功能化磁性介孔硅材料。酸性条件下,将500¹000nm的耐酸性Fe₃O₄粒子封装于具有三维孔道结构和更大孔径的KIT-6型介孔硅的硅壁中并后接氨丙基功能基团。以上三类材料对U（Ⅵ）的吸附速度快,吸附容量大,选择性性高,磁响应速度快,受离子强度影响小,同时可循环使用,因此具有潜在的应用可行性。更多还原

【Abstract】 The renaissance of nuclear energy promotes increasing basic researches on the separation and enrichment of nuclear fuel associated radionuclides.Mesoporous silicas are receiving an ever-increasing interest in this field due to their unique properties. Herein, we developed three kinds of magnetic hybrid mesoporous silicas for convenient U(Ⅵ) capture. They are magneticdihydroimidazole functionalized MCM-41, magnetic amino functionalized MCM-41, and magnetic amino functionalized KIT-6. The sorption results confirm that these hybrid materials are indeed efficient U(Ⅵ) sorbents with fast sorption kinetics, large sorption capacity, and desirable selectivity.更多还原