間接電化學氧化對模擬放射性廢樹脂的高效降解研究.pdf

1、作為典型的難處理固相有機廢物，放射性廢樹脂的高效降解一直是放射性廢物處理領(lǐng)域的重點關(guān)注課題。間接電化學氧化技術(shù)處理液相有機廢物時降解效率高、條件溫和、操作簡單，但于傳質(zhì)條件及廢物特性，對固相有機廢物的降解行為及機理都亟待深入研究。本論文采用強氧化性的過渡金屬離子Ag(II)及Ce(IV)作為媒介，利用間接電化學氧化技術(shù)（Ag/MEO、Ce/MEO）處理模擬放射性廢樹脂，研究了不同體系對樹脂的降解過程，優(yōu)化了工藝參數(shù)，分析了降解機理，并初

2、步討論了Ag(II)及Ce(IV)在同一體系中對樹脂的降解作用。
　　利用間接電化學氧化技術(shù)，Ag/MEO及Ce/MEO體系可實現(xiàn)對樹脂的高效降解， Ag或Ce與HNO3及電流三者間存在協(xié)同效應，高價金屬離子的強氧化能力是樹脂顆粒氧化降解的主要原因。在實驗范圍內(nèi)，Ag/MEO體系對D001樹脂的最高降解率可達82.7％，電流效率為29.08%，能耗為0.047 kWh/g；Ce/MEO體系對001×7樹脂降解率最高達到95%，其電

3、流效率為29%，能耗為0.076 kWh/g。兩體系均可重復處理模擬樹脂5次以上，具有良好的重復利用性。
　　掃描電鏡（SEM）和傅里葉變換紅外光譜（FTIR）分析表明，樹脂顆粒的降解過程是其表面有機骨架及功能團的逐層分解、剝除；TOC分析結(jié)果表明，樹脂的固相有機結(jié)構(gòu)逐漸向液相轉(zhuǎn)化，逐步降解為CO2和H2O；Ag/MEO和Ce/MEO體系樹脂礦化率分別為78.5%和88.73%。
　　與同條件的Ag/MEO或Ce/MEO體系

4、相比，Ce/Ag雙金屬間接電化學氧化體系對樹脂降解效率的更高，當c(Ag)為0.02 mol/L，c(Ce):c(Ag)=10:1時，降解效率達95%以上，比Ce/MEO體系高11.56%，且Ag用量僅為Ag/MEO體系0.2 mol/L的10%，c(HNO3)由Ag/MEO體系的7 mol/L大幅降低到3 mol/L。
　　本論文研究成果可為間接電化學氧化處理固相有機廢物提供理論依據(jù)，為放射性廢樹脂的高效降解提供技術(shù)支持，對于放