银改性MIL-101制备及吸附放射性碘研究 (2)
1.3.1 活性炭 4
1.3.2 沸石分子筛 4
1.3.3 金属氧化物材料 4
1.3.4 复合吸附剂 4
1.4 新型固体吸附剂——金属有机骨架材料 4
1.5 本课题的研究意义与研究任务 5
1.5.1 研究意义 5
1.5.2 研究任务 5
2 MIL-101的改性及结构表征 6
2.1 实验材料及实验设备 6
2.2 MIL-101改性实验步骤 6
2.3 材料的结构表征方法 7
2.4 样品的SEM分析 7
2.5 样品的XRD分析 8
2.6 样品的比表面积及孔体积分析 9
2.7 本章小结 10
3 改性MIL-101对碘离子的吸附研究 11
3.1 实验药品与仪器设备 11
3.2 改性MIL-101后处理 11
3.3 吸附实验步骤 12
3.4 碘离子浓度检测方法 12
3.5 不同后处理方法对吸附效果的影响 13
3.6 材料对碘离子吸附随时间的变化 13
3.7 银掺杂量对吸附效果的影响 14
3.8 碘离子浓度对吸附效果的影响 15
3.9 辐照对材料吸附效果的影响 16
3.10 本章小结 17
结 论 18
毕业设计中取得的成果 19
致 谢 20
参考文献21
1 绪论
1.1 放射性碘
1.1.1 放射性碘的来源
碘有28种同位素，除了天然存在的127I，其他的大部分都为放射性核素。碘的放射性核素能对环境和人体造成非常大的危害，较具代表性的有高比活度的131I和高裂变产量的129I[1]。放射性碘的主要来源有核爆炸试验、严重的核事故、核电站反应堆正常运行时冷却系统中排出的极少量以及医用放射性废水。
20世纪40年代到80年代，全世界范围内的大气层核试验产生了大量具有放射性的落下灰，其中约有615EBq的中131I[2]，每百万吨当量的核爆炸产生的131I约为4200PBq。反应堆与核电站正常运行时只有极小部分的裂变产物会从冷却系统中排放到水和大气中，并且排出量随堆型、运行状态和净化设施的不同而有不同，但排放量随着技术的提高呈现出不断减少的趋势。
严重的核事故会导致大量的放射性碘进入环境中，世界上四起重大核事故131I的释放情况分别是：（1）1957年10月英国温茨凯尔核事故约为740TBq；（2）1979年3月美国三里岛核电站事故，由于安全壳的防护，只有约550GBq释放到环境中；（3）1986年4月前苏联切尔诺贝利核电站事故的释放量约为630PBq，并且有34%的131I扩散污染到欧洲和北美洲其他一些国家[3]；（4）2011年3月发生的福岛第一核电站事故，通过将131I、137Cs、和惰性气体转换为碘当量，计算出3月12日至3月31日的释放量约为900PBq，在31日后的释放量占总释放量的比例不足1%[4]。
1.1.2 放射性碘的进入人体的途径
严重的核事故和大气层核试验会对近距离区域，特别是下风向地区造成非常严重的放射性落下灰污染。在开始的时候，近距离地区地面空气中的气态放射性碘可以通过呼吸等途径进入人体，随后，从空气中沉积下来的放射性碘就会污染草地、蔬菜、水源等，当人食用了被污染的蔬菜和水源或牛羊吃了被污染的牧草，放射性碘就会对体内造成污染。这些放射性碘一部分会集中到动物体的甲状腺内，其他绝大部分都会被分泌到奶中，所以一些对奶制品需求较多的人，例如婴儿和青少年，受到放射性碘的威胁就会很大。