去除放射性元素的纳米材料的制备方法
专利汇可以提供去除放射性元素的纳米材料的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于 纳米材料 技术领域，具体涉及一种能够高效去除污 水 中 放射性 元素的纳米材料的制备方法。是首先是称取0.3～0.4g粒径为30～180nm的纳米Ti粉，加入到30～40ml浓度为10mol/L的NaOH溶液中，充分搅拌；将混合后的溶液置于超声发生器中，在常温下超声0.5～2h，取出；将溶液倒入聚四氟乙烯反应釜中，再放入110～160℃烘箱保温20～30h；将上述制得的混合物在室温下进行用漏斗进行过滤，将滤料在60～80℃ 温度 下在干燥箱中干燥2～3h，即得到去除放射性元素的纳米材料。该方法制备的材料具有对水中的放射性元素去除能 力 强、除净度高、高效的特点，并具有相当大的 饱和度 。，下面是去除放射性元素的纳米材料的制备方法专利的具体信息内容。
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种能够高效去除污水中放射性元素的纳米材料的制备方法。
技术背景
随着全球经济一体化的快速发展，人们生活水平的不断提高，造成环境污染问题日益突出。世界卫生组织调查资料表明，全球人类得病原因中水质不良占80％。美国78个城市统计资料表明，传染病致病原因中水质问题约占95％。可见水污染问题对人类生存和健康带来了严重的影响和威胁。《中国环境公报(2000)年》指出“我国地表水污染普遍，特别是流经城市的河段有机物污染较重，湖泊富营养化问题突出；地下水受到点状或面状污染，水位下降，加剧饮水资源的供需矛盾。我国作为饮用水水源的地表水主要为河流，湖泊和水库。许多地方的地标饮用水水源长期为III-IV类水体，有时甚至达不到IV类水体”。
近些年来，放射性污染非常严重。放射性污染是放射性物质进入水体后造成的。放射性污染物主要来源于核动力工厂排出的冷却水，向海洋投弃的放射性废物，核爆炸降落到水体的散落物，核动力船舶事故泄漏的核燃料；开采、提炼和使用放射性物质时，如果处理不当，也会造成放射性污染。水体中的放射性污染物可以附着在生物体表面，也可以进入生物体蓄积起来，还可通过食物链对人产生内照射。
人们对放射性物质污染源愈加重视，且其治理和排放标准日趋严格。我国2006年新出台的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)新修订了放射性物质浓度的水质检测限值，相关的放射性物质水质常规指标及限值如下表：
放射性指标 指导值 总α放射性(Bq/L) 0.5
迄今为止，国内外对含放射性物质废水的治理仍不够完善和彻底，远未消除。目前去除放射性物质的水质净化技术主要的工艺有：吸附法、反渗透法和蒸馏法。在常规污水处理中，由于钛的氧化物的比表面积大，对水中放射性元素具有较强的吸附作用，在水处理运行中能充分发挥该物质的吸附特性，该纳米材料有吸附能力强，易过滤等特点，近几年已逐渐用于水的深度处理。
发明内容
本发明所述纳米材料的制备方法如下：
1.将购买的纳米Ti粉称取0.3～0.4g(粒径为30～180nm)加入到30～40ml浓度为10mol/L的NaOH溶液中，充分搅拌；
2.将混合后的溶液置于超声发生器中，在常温下超声0.5～2h，取出；
3.将溶液倒入聚四氟乙烯反应釜中，再放入110～160℃烘箱保温20～30h；
4.将上述制得的混合物在室温下进行用漏斗进行过滤，将滤料在60～80℃温度下在干燥箱中干燥2～3h，即得到本发明的纳米材料。
图1为购买纳米Ti粉的透射电镜照片，由图可以看出该Ti粉成球状，粒径大约为30～180nm。
图2，图3为本发明所述的TiO2纳米材料的透射电镜照片，由图中可以看出，该纳米材料呈管状，管径为5～10nm，管长100～400nm，并经比表面仪测得材料的比表面积为259.374m2/g，由此可见此材料具有很大的吸附能力。
综上所述，将本发明的高分子纳米材料用于处理含放射性元素的污水，与现已有的水处理技术相比具有如下的优点：
1.制备方法简单，价格便宜，使用方便，效果显著；
2.去除能力强，除净度高，高效去除水中的放射性元素，并具有相当大的饱和度；
附图说明
图1：为Ti粉的电镜照片；
图2：TiO2纳米材料的电镜照片；
图3：TiO2纳米材料的电镜照片。
具体实施方式
取0.3g的Ti粉(粒径为30～180nm)后，加入到30ml装有10mol/L的NaOH溶液的烧杯中，充分搅拌，然后在常温下置于超声槽中超声振荡0.5h，取出后倒入到聚四氟乙烯反应釜中，再将反应釜放入110℃的烘箱内保温30h，之后取出在室温下冷却；将上述制得的混合液过滤，将滤料在干燥箱中，温度60℃干燥2～3h，即得到本发明的纳米材料。
称取硝酸铀酰0.018g，加入到1L的蒸馏水中，充分搅拌，配成0.018g/L的硝酸铀酰的水溶液。取7个小烧杯，每个烧杯里倒入30ml配置好的该硝酸铀酰的水溶液，往烧杯中加入不同量的本发明所述的纳米材料(0.0018g、0.0039g、0.0070g、0.0102、0.0198、0.0412、不加)充分搅拌，超声20分钟后，静置沉淀。分别于1天后和10天后取出上层清液，用ICP-MS7500a/ce(电感耦合等离子体质谱仪)测溶液中铀元素的浓度。
表1：放置一天(24h)后，上清液中的铀元素的吸附数据
编号 吸附剂质量(g) U元素浓度(ppb) 吸附率(％) 1 0.0018 4528 70.50 2 0.0039 6965 54.63 3 0.0070 2076 86.48 4 0.0102 1813 88.12 5 0.0198 1396 90.91 6 0.0412 1680 89.06 7 -------- 15350 0
表2：放置10天(240h)，上清液中的铀元素的吸附数据
编号 吸附剂质量(g) U元素浓度(ppb) 吸附率(％) 1 0.0018 445.1 97.204 2 0.0039 96.52 99.394 3 0.0070 203.8 98.720 4 0.0102 204.9 98.713 5 0.0198 280.4 98.239 6 0.0412 690.6 95.662 7 --------------- 15920 0
由以上两表可以看出，本发明的材料对于放射性元素具有很高的去除效率，并且随着时间的增长具有很大的饱和度。
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