Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano và khả năng hấp thu Cs, Co, Sr trong xử lý thải phóng xạ
Vật liệu nano tiên tiến hấp phụ Cs, Co, Sr xử lý thải phóng xạ lỏng hiệu quả, ứng dụng trong môi trường và năng lượng.
Luan An
Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
135
Thời gian đọc
21 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
40 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- 1. Tổng quan vật liệu nano xử lý phóng xạ dạng lỏng
- Số trang:
- 135 trang
- Trường:
- Trường Đại học Đà Lạt
- Chuyên ngành:
- Vật lý kỹ thuật
- Tác giả:
- Lê Thị Hà Lan
- Năm:
- 2022
Tóm tắt nội dung luận án
I. Tổng quan vật liệu nano xử lý phóng xạ dạng lỏng
Chất thải hạt nhân lỏng chứa nhiều đồng vị nguy hại. Các đồng vị Cs-137, Sr-90 và Co-60 có chu kỳ bán rã dài. Chúng phát ra bức xạ gamma và beta mạnh. Sự phân tán của các chất này gây ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng. Công nghệ xử lý truyền thống thường tốn kém và kém chọn lọc. Việc ứng dụng vật liệu nano xử lý phóng xạ mang lại giải pháp đột phá. Kích thước nano tạo ra diện tích bề mặt riêng lớn. Số lượng tâm hoạt tính trên bề mặt tăng cao. Các phản ứng trao đổi ion diễn ra nhanh chóng. Dung lượng hấp phụ được cải thiện vượt bậc. Vật liệu nano giúp cô lập phóng xạ an toàn. Quá trình xử lý diễn ra hiệu quả trong điều kiện khắc nghiệt.
1.1. Thách thức phân tách nhân phóng xạ trong môi trường nước
Dung dịch thải hạt nhân thường có thành phần phức tạp. Nồng độ muối nền Na+, K+, Ca2+ và Mg2+ rất cao. Các ion này cạnh tranh gay gắt vị trí hấp phụ. Độ pH của dung dịch biến đổi từ rất axit đến rất kiềm. Bức xạ ion hóa liên tục phá hủy cấu trúc chất hấp phụ. Các phương pháp bay hơi hay kết tủa hóa học sinh ra nhiều bùn thải. Lượng bùn thứ cấp lớn gây khó khăn cho việc lưu trữ. Việc tìm kiếm vật liệu chịu bức xạ và có độ chọn lọc cao là yêu cầu cấp thiết. Vật liệu cần duy trì độ bền cơ học và hóa học trong thời gian dài.
1.2. Ưu thế cấu trúc tinh thể của họ Prussian Blue
Vật liệu họ Prussian Blue sở hữu mạng lưới tinh thể lập phương rỗng. Khung mạng kim loại - cyanide tạo nên các khoang chứa kích thước đồng đều. Kích thước lỗ xốp tương thích hoàn hảo với bán kính hydrat hóa của ion Cs+. Các hợp chất A2[Fe(CN)6] và A3[Fe(CN)6]2 thể hiện tính chọn lọc vượt trội. Cấu trúc này bền vững dưới tác động của bức xạ liều cao. Quá trình trao đổi cation kiềm diễn ra tức thì trong mạng tinh thể. Dung lượng lưu giữ ion phóng xạ đạt mức tối ưu. Đây là vật liệu lý tưởng để khử ô nhiễm nguồn nước phóng xạ.
II. Tổng hợp hạt nano xử lý chất thải phóng xạ lỏng
Quy trình tổng hợp quyết định trực tiếp đến vi cấu trúc vật liệu. Kiểm soát kích thước hạt giúp tối ưu hóa diện tích tiếp xúc. Phương pháp chế tạo cần đơn giản, dễ mở rộng quy mô. Chi phí hóa chất phải ở mức hợp lý. Quá trình tổng hợp hạt nano xử lý chất thải phóng xạ lỏng sử dụng kỹ thuật hóa học ướt. Phương pháp này tạo hạt có độ đồng đều cao. Kích thước hạt kiểm soát trong phạm vi từ 20 đến 80 nanomet. Bề mặt vật liệu không bị vón cục sau khi sấy. Cấu trúc lỗ xốp phân bố đồng đều trên toàn bộ hạt.
2.1. Quy trình đồng kết tủa chế tạo nano A2 Fe CN 6
Phương pháp đồng kết tủa được lựa chọn nhờ tính khả thi cao. Muối kim loại chuyển tiếp phản ứng trực tiếp với phức hexacyanoferrate. Tốc độ nhỏ giọt dung dịch được duy trì ổn định. Nhiệt độ và tốc độ khuấy ảnh hưởng trực tiếp đến sự tạo mầm tinh thể. Chất hoạt động bề mặt được bổ sung để ngăn chặn sự kết tụ. Sản phẩm kết tủa được ly tâm và rửa sạch nhiều lần bằng nước cất và ethanol. Quá trình sấy khô diễn ra ở nhiệt độ vừa phải để bảo toàn liên kết Fe-CN-M. Hạt nano thu được có độ tinh khiết cao.
2.2. Kiểm định đặc tính qua XRD TEM FT IR và BET
Nhiễu xạ tia X (XRD) xác nhận cấu trúc tinh thể lập phương đơn pha. Kích thước tinh thể được tính toán chính xác qua phương trình Scherrer. Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) thể hiện rõ hình thái hạt hình khối. Phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX) chứng minh sự phân bố đồng đều của các nguyên tố. Phổ hồng ngoại (FT-IR) ghi nhận dao động đặc trưng của nhóm liên kết C≡N tại bước sóng 2080 cm-1. Phân tích đẳng nhiệt hấp phụ BET cho thấy diện tích bề mặt riêng đạt giá trị lớn. Độ xốp cao tạo điều kiện thuận lợi cho ion khuếch tán vào lõi hạt.
III. Đánh giá hấp phụ Cs 137 bằng nano Prussian Blue
Đồng vị Cs-137 phát tia gamma nguy hiểm và dễ hòa tan trong nước. Bán kính ion Cs+ tương thích với kích thước mạng tinh thể nano Prussian Blue. Hiệu suất hấp phụ Cs-137 bằng nano đạt trên 98% trong thời gian ngắn. Phản ứng đạt trạng thái cân bằng chỉ sau vài chục phút tiếp xúc. Vật liệu giữ chặt ion Cs+ trong các hốc mạng không gian. Tốc độ nhả ion trở lại dung dịch gần như bằng không. Vật liệu duy trì hoạt tính hấp phụ ổn định trong dải pH rộng. Quá trình phân tách diễn ra trơn tru mà không cần bổ sung hóa chất trợ keo tụ.
3.1. Động học và mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Cs 137
Quá trình hấp phụ tuân theo mô hình động học biểu kiến bậc hai. Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào mật độ tâm hoạt tính trên bề mặt nano. Dữ liệu thực nghiệm tương thích cao với phương trình đẳng nhiệt Langmuir. Điều này chứng minh quá trình hấp phụ xảy ra theo cơ chế đơn lớp đồng nhất. Dung lượng hấp phụ cực đại đạt giá trị ấn tượng đối với ion Cs+. Các thông số nhiệt động học khẳng định quá trình hấp phụ diễn ra tự phát. Năng lượng liên kết lớn chứng minh tương tác hóa học bền vững giữa mạng tinh thể và ion phóng xạ.
3.2. Hiệu suất xử lý Cs trên nền muối phức tạp
Khảo sát trong môi trường nước biển nhân tạo cho kết quả khả quan. Sự hiện diện của nồng độ ion Na+ và K+ cao không làm giảm đáng kể hiệu suất. Hệ số phân bố Kd của nano đối với Cs+ vượt trội so với các vật liệu thông thường. Vật liệu thể hiện độ chọn lọc đặc biệt nhờ hiệu ứng rây phân tử. Cấu trúc mạng tinh thể ngăn chặn các ion có kích thước hydrat hóa không phù hợp thâm nhập. Khả năng làm việc trong môi trường kiềm nhẹ và axit loãng giúp đơn giản hóa quy trình tiền xử lý chất thải hạt nhân.
IV. Hiệu quả khi hấp phụ Sr 90 bằng nano trong nước
Stronti-90 là đồng vị phóng xạ nhóm kim loại kiềm thổ có độc tính sinh học cao. Nó có xu hướng tích tụ lâu dài trong xương người khi xâm nhập vào chuỗi thức ăn. Cần loại bỏ triệt để ion Sr-90 khỏi nguồn nước ô nhiễm. Quá trình hấp phụ Sr-90 bằng nano mang lại hiệu quả vượt trội. Các hạt nano A3[Fe(CN)6]2 cung cấp diện tích trao đổi ion phong phú. Bề mặt mang điện tích âm giúp hút nhanh cation Sr2+. Thời gian phản ứng diễn ra mau lẹ. Dung lượng hấp thu duy trì ổn định ngay cả khi nồng độ chất phóng xạ ở mức vết.
4.1. Cơ chế trao đổi ion loại bỏ đồng vị phóng xạ Sr 90
Cơ chế chính là trao đổi ion giữa cation trong mạng rỗng và Sr2+ trong dung dịch. Cation hóa trị hai như Sr2+ thế chỗ các cation kiềm hóa trị một. Sự biến đổi điện tích tạo liên kết tĩnh điện mạnh mẽ. Cấu trúc nano bảo vệ ion Sr2+ không bị rửa trôi bởi dòng nước. Phổ FT-IR sau hấp phụ ghi nhận sự dịch chuyển nhẹ của dải dao động cyanide. Điều này minh chứng cho sự tương tác trực tiếp giữa Sr2+ và khung mạng. Quá trình không làm biến dạng cấu trúc tinh thể ban đầu của vật liệu.
4.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến tải dung lượng Sr2
Độ pH dung dịch ảnh hưởng lớn đến trạng thái tích điện bề mặt hạt nano. Tại pH từ 6 đến 9, dung lượng hấp thu đạt giá trị cao nhất. Ở môi trường quá axit, ion H+ cạnh tranh trực tiếp với ion Sr2+. Liều lượng vật liệu hấp phụ được tối ưu hóa để tiết kiệm chi phí vận hành. Nhiệt độ tăng nhẹ làm tăng tốc độ khuếch tán nội hạt của cation. Kỹ thuật huỳnh quang tia X phản xạ toàn phần (TXRF) xác nhận độ chính xác của lượng Sr2+ bị giữ lại. Vật liệu thể hiện khả năng tái sinh tốt sau khi xử lý.
V. Cơ chế chọn lọc hấp phụ Co 60 bằng nano kim loại
Cobalt-60 là sản phẩm kích hoạt neutron phổ biến trong lò phản ứng hạt nhân. Nó tồn tại ở dạng ion Co2+ trong nước thải làm mát. Bức xạ gamma năng lượng cao của Co-60 đòi hỏi biện pháp xử lý an toàn và triệt để. Ứng dụng công nghệ hấp phụ Co-60 bằng nano giúp cô lập nguồn phóng xạ nhanh chóng. Các tâm phối trí trên bề mặt hạt nano tạo phức bền với ion Co2+. Hiệu suất phân tách đạt mức tối đa trong điều kiện vận hành tiêu chuẩn. Vật liệu không bị biến tính hay phân hủy cấu trúc dưới trường bức xạ gamma cường độ mạnh.
5.1. Khả năng bắt giữ ion Co 60 từ dung dịch thải hạt nhân
Các hạt nano tổng hợp có ái lực hóa học tự nhiên mạnh mẽ với ion Co2+. Tương tác tĩnh điện kết hợp tạo phức bề mặt giúp giữ chặt ion kim loại. Dung dịch sau xử lý có nồng độ phóng xạ giảm sâu dưới ngưỡng cho phép. Tỷ lệ loại bỏ Co-60 đạt trên 95% chỉ sau một chu trình hấp phụ. Khả năng chịu đựng môi trường kiềm nhẹ giúp hạt nano làm việc tốt trong nước thải làm mát lò phản ứng. Thể tích chất thải thứ cấp được thu gom ở mức tối thiểu. Tốc độ phản ứng diễn ra đồng đều trên toàn bộ thể tích dung dịch. Vật liệu không giải phóng các sản phẩm phụ độc hại ra môi trường.
5.2. Đánh giá dung lượng hấp phụ Co2 qua phân tích phổ TXRF
Kỹ thuật TXRF cho phép định lượng chính xác hàm lượng Co2+ ở mức nồng độ siêu vết. Giới hạn phát hiện cực thấp giúp kiểm soát chất lượng nước sau hấp phụ. Mô hình đẳng nhiệt Freundlich và Langmuir được áp dụng để mô tả hành vi hấp phụ Co2+. Dung lượng hấp phụ cực đại của vật liệu nano A2[Fe(CN)6] đạt mức cao. Dữ liệu thực nghiệm chứng minh sự kết hợp giữa hấp phụ vật lý và tương tác hóa học. Kết quả đo đạc khẳng định tiềm năng ứng dụng thực tế trong các nhà máy điện hạt nhân và trung tâm nghiên cứu.
VI. Tiềm năng nanocomposite từ tính Fe3O4 đa chức năng
Vật liệu nano dạng bột thường khó thu hồi sau khi hấp phụ trong môi trường lỏng. Giải pháp kết hợp nanocomposite từ tính Fe3O4 khắc phục hoàn toàn hạn chế này. Lõi Fe3O4 mang lại từ tính mạnh, cho phép tách pha nhanh bằng nam châm ngoài. Vỏ bọc nano chức năng hóa giữ vai trò hấp phụ chọn lọc ion phóng xạ. Cấu trúc lõi - vỏ bảo vệ vật liệu khỏi sự oxy hóa và ăn mòn hóa học. Hiệu suất thu hồi hạt nano đạt gần 100% mà không cần hệ thống lọc áp lực cao. Đây là hướng đi đầy hứa hẹn cho xử lý môi trường quy mô công nghiệp.
6.1. Tích hợp graphene oxide hấp phụ ion kim loại và Fe3O4
Sự kết hợp graphene oxide hấp phụ ion kim loại cùng hạt nano từ tính tạo nên cấu trúc lai ưu việt. Tấm graphene oxide cung cấp diện tích bề mặt khổng lồ cùng nhiều nhóm chức chứa oxy. Các nhóm carboxyl, hydroxyl và epoxy liên kết phối trí mạnh với cation phóng xạ. Hạt Fe3O4 neo trên bề mặt graphene ngăn chặn sự xếp chồng của các lớp carbon. Composite vừa sở hữu dung lượng hấp phụ cực cao vừa dễ thu hồi bằng từ trường. Độ bền cơ lý và khả năng tái sử dụng nhiều chu kỳ được nâng lên rõ rệt.
6.2. Triển vọng khung hữu cơ kim loại MOFs và nano zeolite
Khung hữu cơ - kim loại MOFs mở ra tiềm năng mới nhờ độ xốp siêu cao và khả năng tùy biến cấu trúc lỗ rỗng. Các tâm kim loại trong MOFs liên kết chọn lọc với các ion Cs+, Sr2+ và Co2+. Đồng thời, vật liệu nano zeolite tự nhiên và tổng hợp mang lại giải pháp chi phí thấp với độ bền nhiệt và kháng bức xạ tuyệt vời. Cấu trúc alumino-silicate của zeolite thực hiện trao đổi ion hiệu quả trong môi trường nước. Việc phối trộn các vật liệu này tạo ra màng lọc nano đa cấp, nâng cao hiệu suất xử lý toàn diện.
6.3. Ứng dụng vật liệu MXene xử lý hạt nhân nâng cao
Vật liệu MXene xử lý hạt nhân là bước tiến công nghệ mới trong vật liệu 2D. Cấu trúc lớp cacbua hoặc nitrit kim loại chuyển tiếp có độ dẫn điện cao và bề mặt ưa nước. Các nhóm chức tận cùng như -OH, -F và -O tạo vị trí liên kết lý tưởng cho ion phóng xạ. Khoảng cách giữa các lớp MXene có thể điều chỉnh để giữ chặt các cation kích thước lớn. MXene thể hiện tốc độ hấp phụ siêu nhanh và khả năng chịu bức xạ gamma ấn tượng. Sự kết hợp giữa MXene và các hạt nano mở ra hướng xử lý nước thải hạt nhân thế hệ mới.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (135 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT LÊ THỊ HÀ LAN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANO VÀ KHẢ NĂNG HẤP THU 137Cs, 60Co VÀ 90Sr TRONG XỬ LÝ THẢI PHÓNG XẠ LỎNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH VẬT LÝ KỸ THUẬT Đà Lạt, năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT LÊ THỊ HÀ LAN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANO VÀ KHẢ NĂNG HẤP THU 137Cs, 60Co VÀ 90Sr TRONG XỬ LÝ THẢI PHÓNG XẠ LỎNG CHUYÊN NGÀNH: VẬT LÝ KỸ THUẬT MÃ SỐ: 9 52 04 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH VẬT LÝ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Nguyễn Đình Trung Đà Lạt, năm 2022 i MỤC LỤC MỞ ĐẦU. Tổng quan về các nguyên tố Cs, Co và Sr. Nguyên tố Cs.
Nguyên tố Sr. Nguyên tố Co. Các phương pháp loại bỏ và thu hồi 137Cs, 90Sr và 60Co. Tổng quan về vật liệu nano họ prussian blue.
Vật liệu nano họ Prussian Blue. Cấu trúc tinh thể của nano A2[Fe(CN)6]. Cấu trúc tinh thể của nano A3[Fe(CN)6]2. Tổng quan về các phương pháp tổng hợp vật liệu nano A2[Fe(CN)6] và A3[Fe(CN)6]2.
Phương pháp tổng hợp từ trên xuống “top - down”. Phương pháp tổng hợp từ dưới lên “bottom - up”. Tổng quan ứng dụng của vật liệu nano A2[Fe(CN)6] và A3[Fe(CN)6]2. Trong lĩnh vực chế tạo pin.
Trong lĩnh vực xúc tác và lưu trữ năng lượng. Trong lĩnh vực chế tạo cảm biến sinh học. Trong lĩnh vực xử lý môi trường. Phương trình đẳng nhiệt Langmuir.
Phương trình đẳng nhiệt Freundlich. Một số kỹ thuật thực nghiệm xác định khả năng hấp thu của các thải phóng xạ. Phương pháp phổ hấp thụ (AAS). Phương pháp phân tích huỳnh quang tia X.
Kết luận chương 1. Phương pháp đồng kết tủa. Tổng hợp vật liệu nano A2[Fe(CN)6]. Tổng hợp vật liệu nano A3[Fe(CN)6]2.
Thiết bị và hóa chất. Phương pháp đánh giá kết quả tạo vật liệu nano. Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM). Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ (BET).
Phương pháp FT-IR. Phương pháp phổ tán sắc năng lượng tia X. Xác định khả năng hấp thu ion Cs+, Sr2+ và Co2+ bằng kỹ thuật TXRF. Hệ đo và phương pháp xác định hàm lượng nguyên tố trong mẫu.
Chuẩn bị mẫu và đo đạc trong phân tích hàm lượng chứa ion Cs+, Sr2+ và Co2+. Kết luận chương 2. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Kết quả chế tạo vật liệu nano A2[Fe(CN)6].
Đánh giá vật liệu nano A2[Fe(CN)6] bằng phương pháp XRD. Đánh giá vật liệu nano A2[Fe(CN)6] bằng phương pháp TEM và EDX. Đánh giá vật liệu nano A2[Fe(CN)6] bằng phương pháp FT-IR. Đánh giá vật liệu nano A2[Fe(CN)6] bằng phương pháp BET.
Đánh giá vật liệu nano A3[Fe(CN)6]2 bằng phương pháp XRD. Đánh giá vật liệu nano A3[Fe(CN)6]2 bằng phương pháp TEM và EDX. Đánh giá vật liệu nano A3[Fe(CN)6]2 bằng phương pháp FT-IR. Đánh giá vật liệu nano A3[Fe(CN)6]2 bằng phương pháp BET.
Ứng dụng vật liệu nano A2[Fe(CN)6] và A3[Fe(CN)6]2 hấp thu ion Cs+. Ứng dụng vật liệu nano A2[Fe(CN)6] và A3[Fe(CN)6]2 hấp thu ion Sr2+. Ứng dụng vật liệu nano A2[Fe(CN)6] và A3[Fe(CN)6]2 hấp thu ion Co2+. Đánh giá hiệu suất hấp thu các ion Cs+, Sr2+ và Co2+ trên vật liệu nano A2[Fe(CN)6] và A3[Fe(CN)6]2.
Hiệu suất hấp thu trên vật liệu nano A2[Fe(CN)6]. Hiệu suất hấp thu trên vật liệu nano A3[Fe(CN)6]2. So sánh khả năng hấp thu của các ion Cs+, Sr2+ và Co2+ trong nghiên cứu này và một số nghiên cứu trước đây. Kết luận chương 3.
82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 83 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN. 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 104 iv LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của PGS.
Nguyễn An Sơn và TS. Nguyễn Đình Trung - Trường Đại học Đà Lạt. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Nghiên cứu sinh Lê Thị Hà Lan v LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin gởi lời cảm ơn đến: PGS.
Nguyễn An Sơn, TS. Nguyễn Đình Trung - Trường Đại học Đà Lạt, những người Thầy tâm huyết, mẫu mực, tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận án này. Ban Giám hiệu Trường Đại học Đà Lạt, Phòng Quản lý đào tạo Sau đại học đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp tôi giải quyết các thủ tục hành chính trong thời gian thực hiện luận án. Quý Thầy Cô khoa Vật lý - Kỹ thuật hạt nhân, Trung tâm Phân tích và Kiểm định - Trường Đại học Đà Lạt đã nhiệt tình hỗ trợ phòng thí nghiệm, máy móc, trang thiết bị thí nghiệm và các hóa chất cần thiết khác để tôi triển khai thực hiện các nội dung nghiên cứu.
Ban Giám hiệu, Tổ Vật lý Trường THPT Trần Phú – Đà Lạt đã tạo điều kiện về thời gian, cũng như các bạn đồng nghiệp đã gánh vác công việc, hỗ trợ tôi trong thời gian thực hiện luận án. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, anh em bạn bè và đồng nghiệp đã đứng bên tôi, động viên hỗ trợ cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Nghiên cứu sinh Lê Thị Hà Lan vi PHỤ LỤC Bảng PL1. Kết quả khảo sát đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của vật liệu nano A2[Fe(CN)6] đối với ion Cs+.
Kết quả khảo sát đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich của vật liệu nano A2[Fe(CN)6] đối với ion Cs+. Kết quả khảo sát đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của vật liệu nano A2[Fe(CN)6] đối với ion Sr2+. Kết quả khảo sát đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich của vật liệu nano A2[Fe(CN)6] đối với ion Sr2+. Kết quả khảo sát đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của vật liệu nano A2[Fe(CN)6] đối với ion Co2+.
Kết quả khảo sát đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich của vật liệu nano A2[Fe(CN)6] đối với ion Co2+. Kết quả khảo sát đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của vật liệu nano A3[Fe(CN)6]2 đối với ion Cs+. Kết quả khảo sát đẳng nhiệt hấp phụ Freunlich của vật liệu nano A3[Fe(CN)6]2 đối với ion Cs+. Kết quả khảo sát đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của vật liệu nano A3[Fe(CN)6]2 đối với ion Sr2+.
Kết quả khảo sát đẳng nhiệt hấp phụ Freunlich của vật liệu nano A3[Fe(CN)6]2 đối với ion Sr2+. Kết quả khảo sát đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của vật liệu nano A3[Fe(CN)6]2 đối với ion Co2+. Kết quả khảo sát đẳng nhiệt hấp phụ Freunlich của vật liệu nano A3[Fe(CN)6]2 đối với ion Co2+. Hiệu suất hấp thu của các ion Cs+, Sr2+ và Co2+ trên vật liệu nano A2[Fe(CN)6].
Hiệu suất hấp thu của các ion Cs+, Sr2+ và Co2+ trên vật liệu nano A3[Fe(CN)6]2. 121 vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Một số tính chất của nguyên tố Cs. Các đồng vị phóng xạ của Cs.
Một số thông số của nguyên tố Sr. Đồng vị phóng xạ của Sr tiêu biểu. Một số tính chất của nguyên tố Co. Các đồng vị phóng xạ chính của Co.
Các phương pháp loại bỏ và thu hồi ion Cs+, Sr2+ và Co2+. Các vật liệu dùng để hấp thu các ion Cs+, Sr2+ và Co2+. Cấu trúc tinh thể của vật liệu nano A2[Fe(CN)6]. Cấu trúc tinh thể của vật liệu nano A3[Fe(CN)6]2.
Một số vật liệu nano AHCF được sử dụng để loại bỏ 137Cs. Một số vật liệu nano A2[Fe(CN)6] và A3[Fe(CN)6]2 được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa. Khối lượng các chất trong dung dịch để tạo vật liệu nano A2[Fe(CN)6]. Khối lượng các chất trong dung dịch để tạo vật liệu nano A3[Fe(CN)6]2.
Nồng độ đầu các dung dịch ion Cs+, Sr2+ và Co2+. Thông số đặc trưng phổ XRD của các vật liệu Cu2[Fe(CN)6], Co2[Fe(CN)6] và Ni2[Fe(CN)6]. Góc nhiễu xạ XRD của các vật liệu nano Cu2[Fe(CN)6], Co2[Fe(CN)6] và Ni2[Fe(CN)6]. Kích thước lỗ xốp hấp thu và diện tích bề mặt của các vật liệu.
Thông số đặc trưng phổ XRD của các vật liệu Cu3[Fe(CN)6]2, Co3[Fe(CN)6]2, và Ni3[Fe(CN)6]2. Góc nhiễu xạ XRD của các vật liệu Co3[Fe(CN)6]2; Cu3[Fe(CN)6]2; Ni3[Fe(CN)6]2. Kích thước lỗ xốp hấp phụ và diện tích bề mặt của các vật liệu. Các tham số theo mô hình đẳng nhiệt Langmuir và Freundlich của ion Cs+ bởi quá trình hấp thu từ các vật liệu nano A2[Fe(CN)6] và A3[Fe(CN)6]2.
Các tham số theo mô hình đẳng nhiệt Langmuir và Freundlich của ion Sr2+ bởi quá trình hấp thu từ các vật liệu nano A2[Fe(CN)6] và A3[Fe(CN)6]2. Các tham số theo mô hình đẳng nhiệt Langmuir và Freundlich của ion Co2+ bởi quá trình hấp thu từ các vật liệu nano A2[Fe(CN)6] và A3[Fe(CN)6]2. So sánh khả năng hấp thu của một số vật liệu lên các ion Cs+, Sr2+ và Co2+. 80 ix DANH MỤC HÌNH Hình 1.
Cấu trúc tinh thể của Cs. Sơ đồ phân rã của 137Cs. Cấu trúc tinh thể của Sr. Sơ đồ phân rã của 90Sr.
Cấu trúc tinh thể của Co. Sơ đồ phân rã của 60Co. Xác xuất tạo thành các sản phẩm phân hạch từ hạt nhân 235U --------------------16 Hình 1. Cấu trúc ô đơn vị của Prussian Blue.
Cấu trúc dạng lập phương tâm mặt của vật liệu Cu2[Fe(CN)6]. Cấu trúc của vật liệu Cu3[Fe(CN)6]2. Sơ đồ tổng hợp vật liệu nano từ trên xuống và từ dưới lên. Bố trí hình học nguồn phát, mẫu và detector của hệ XRF.
Bố trí hình học của hệ TXRF. Quy trình chế tạo bằng phương pháp đồng kết tủa. Quy trình tổng hợp vật liệu nano A2[Fe(CN)6]. Quy trình tổng hợp vật liệu nano A3[Fe(CN)6]2.
Thiết bị nhiễu xạ tia X Bruker D8 Advance. Hệ thiết bị TEM phân giải cao. Kính hiển vi điện tử quét -------------------------------------------------------------- 52 Hình 2. Máy quang phổ hồng ngoại.
Thiết bị phân tích diện tích bề mặt và lỗ xốp TriStar II – Micromeritics. Sự nhiễu xạ tia X trên bề mặt tinh thể. Sơ đồ nguyên lý của TEM. Quy trình khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đến khả năng hấp thu ion Cs+, Sr2+, Co2+ của vật liệu nano A2[Fe(CN)6] và A3[Fe(CN)6]2 ------------------------------------------60 Hình 2.
Tóm tắt quy trình tạo mẫu lỏng cho phân tích TXRF. Diện tích đỉnh và diện tích phông trong phổ TXRF. Mô tả các tham số khớp của một đỉnh phổ TXRF. Kết quả đo nhiễu xạ tia X của nhóm vật liệu A2[Fe(CN)6] (A = Co, Cu, Ni).
Hình ảnh hiển vi điện tử truyền qua và phổ phân bố kích thước của nhóm vật liệu (a) Co2[Fe(CN)6], (b) Cu2[Fe(CN)6] và (c) Ni2[Fe(CN)6]. Phân bố các nguyên tố hóa học của nhóm vật liệu A2[Fe(CN)6]. Kết quả phổ FT-IR của nhóm vật liệu A2[Fe(CN)6]. Hình ảnh XRD của vật liệu nano: Cu3[Fe(CN)6]2, Ni3[Fe(CN)6]2 và Co3[Fe(CN)6]2.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Lê Thị Hà Lan (2022). Vật liệu nano hấp thu Cs, Co, Sr trong xử lý thải phóng xạ lỏng [Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Đà Lạt]. LuanAn.net. https://luanan.net/khoa-hoc-trai-dat-moi-truong/moi-truong-tai-nguyen/nghien-cuu-vat-lieu-nano-hap-thu-thai-phong-xa
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Vật liệu nano hấp thu Cs, Co, Sr trong xử lý thải phóng xạ lỏng" nghiên cứu về vấn đề gì?
Vật liệu nano tiên tiến hấp phụ Cs, Co, Sr xử lý thải phóng xạ lỏng hiệu quả, ứng dụng trong môi trường và năng lượng.
Luận án "Vật liệu nano hấp thu Cs, Co, Sr trong xử lý thải phóng xạ lỏng" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Đà Lạt. Năm bảo vệ: 2022.
Luận án "Vật liệu nano hấp thu Cs, Co, Sr trong xử lý thải phóng xạ lỏng" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Vật liệu nano hấp thu Cs, Co, Sr trong xử lý thải phóng xạ lỏng" thuộc chuyên ngành Vật lý kỹ thuật. Danh mục: Môi Trường & Tài Nguyên.
Luận án "Vật liệu nano hấp thu Cs, Co, Sr trong xử lý thải phóng xạ lỏng" có bao nhiêu trang?
Luận án "Vật liệu nano hấp thu Cs, Co, Sr trong xử lý thải phóng xạ lỏng" có 135 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Vật liệu nano hấp thu Cs, Co, Sr trong xử lý thải phóng xạ lỏng" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.