多糖基去污材料的制備及性能研究.pdf

1、機(jī)器設(shè)備在放射性環(huán)境中完成作業(yè)任務(wù)時，表面會受到放射性污染，這些污染會損傷儀器設(shè)備、干擾控制系統(tǒng)，而且會對工作人員造成不同程度的放射性損傷，因此，及時清除機(jī)器表面的放射性物質(zhì)具有重要意義?？蓜冸x膜法，由于其操作簡單，不產(chǎn)生交叉污染、二次廢物量少，是較為優(yōu)良的設(shè)備表面放射性污染去污方法。目前，可剝離膜的主要類型為合成高分子材料，但存在資源短缺、二次污染、難處理等問題，因此研究開發(fā)新型的可剝離膜材料成為重中之重。改性魔芋葡甘聚糖、淀粉高分子

2、多糖基去污材料，由于其原料來源豐富、可再生、可降解等特性，且具有大量的活性基團(tuán)及一定的成膜性，為新型可剝離膜材料的研發(fā)提供了新的思路。本文以魔芋葡甘聚糖、淀粉為原料，通過酯化改性和接枝改性，分別制備了疏水性的魔芋葡甘聚糖醋酸酯（KGMA）和淀粉接枝苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯(BA)共聚物，以其為成膜主劑制備了魔芋葡甘聚糖基去污溶膠和淀粉基去污溶膠。系統(tǒng)研究了兩種去污材料對陶瓷（CT）、不銹鋼（SS）、聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）基

3、材上模擬 U（VI）污染的去除特性，并對其去除鈾污染的機(jī)理進(jìn)行了探究，最后研究了去污后廢棄材料的燃燒處理的可行性。主要內(nèi)容及結(jié)果如下：
　?。?）魔芋葡甘聚糖基去污材料對 U（VI）的去除特性：研究了魔芋葡甘聚糖醋酸酯濃度、U（VI）污染時間、初始污染量、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、散落灰塵程度對不同基材表面上模擬 U（VI）污染的去除率的影響。結(jié)果表明：對于陶瓷板和不銹鋼板，魔芋葡甘聚糖基去污溶膠的最佳去污濃度是85 g/L，而聚乙烯板

4、和聚氯乙烯板的最佳去污濃度是80 g/L；污染時間、初始污染量、散落灰塵程度的變化對去污率的影響不大，當(dāng)污染時間分別為1~14d時，該去污劑對四種污染板的去污效率均可達(dá)到92.5％以上。當(dāng)初始污染量在7.1~35.7Bq/cm2時，魔芋葡甘聚糖基去污溶膠對四種不同材質(zhì)的材料板面上 U（VI）的去污率均在94.3%附近。在灰塵存在的情況下，四種板材的去污效率均能達(dá)到94.3%以上。隨著濕度的上升，去污率略有增加。溫度對去污效果影響顯著，隨

5、著溫度的升高，去污率呈明顯的下降趨勢。
　　利用傅里葉掃描電鏡分析儀(SEM)，X射線色散能光譜儀(EDX)和X射線光電子能譜儀(XPS)現(xiàn)代測試技術(shù)對去除鈾前后的KGMA膜進(jìn)行表征，探究其對模擬鈾污染的去除機(jī)理，結(jié)果表明：KGMA去污材料對 U（VI）的去除是物理吸附，粘附和化學(xué)配位共同作用的結(jié)果，對于U（VI）的化學(xué)去除機(jī)理可能為 U（VI）與 KGMA去污溶膠中的氧發(fā)生配位，從而實(shí)現(xiàn)對 U（VI）的去除。
　　使用熱重

6、紅外聯(lián)用技術(shù)對去污后的魔芋葡甘聚糖基去污膜的后處理進(jìn)行研究，結(jié)果表明：KGMA去污膜在空氣氣氛中的熱分解失重率為96.07%，高溫時熱分解主要產(chǎn)物是 H2O、CO2和CO，無其他有毒有害物質(zhì)釋放。
　?。?）淀粉基去污材料對 U（VI）的去除特性：對于淀粉基去污溶膠100 g/L適合作為陶瓷板的可剝離膜的主劑濃度，90 g/L的濃度為不銹鋼板和聚乙烯板的最佳去污溶膠濃度；隨著污染時間的增加，去污率總體呈下降趨勢，當(dāng)污染時間較短時，

7、去污率下降趨勢較平緩，變化并不明顯，當(dāng)污染時間較長時，去污效果下降幅度較大；但污染時間在10天以內(nèi)時，陶瓷、不銹鋼及聚乙烯板的去除率都能達(dá)到90.5%以上；隨著初始污染量的增加，淀粉基去污溶膠對于三種材質(zhì)表面的鈾污染的去除總體呈下降趨勢，當(dāng)初始硝酸雙氧鈾污染量較低時，去除效果較好，所以當(dāng)污染程度較高時，可以選擇多次去污的方式。隨著去污環(huán)境溫度的提升，去污時間與去除效率都呈下降趨向，且時間降低幅度較大，溫度越低其去污效果越好，且35℃以內(nèi)

8、，去污效果都比較理想。
　　利用掃描電鏡分析(SEM)，X射線色散能光譜分析(EDX)和X射線光電子能譜分析(XPS)等手段，探究淀粉基去污材料的對模擬鈾污染的去除機(jī)理，結(jié)果表明：淀粉基去污材料對 U（VI）的去除是物理和化學(xué)共同作用的結(jié)果，且淀粉基去污溶膠對于U（VI）的化學(xué)吸附機(jī)理可能為 U（VI）與淀粉基去污溶膠中的氧發(fā)生配位，從而實(shí)現(xiàn)對 U（VI）的去除；
　　通過熱重紅外聯(lián)用儀對去污后的淀粉基去污膜的后處理進(jìn)行研究