【摘 要】
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随着能源需求的增加,核能得到了快速的发展,对核燃料的需求也越来越大.目前核电厂所使用的核燃料为铀基核燃料.钍作为一种潜在的裂变核能燃料(232Th通过转换或增殖成233U)具有重要的应用价值[1].我国钍资源的储存量大于铀资源,开发和利用钍基核燃料备受关注和重视,在钍堆的发展过程中,核燃料的循环必不可少,其中涉及矿石开采中钍的分离和纯化,辐照232Th生成233U后铀与钍的分离以及钍基燃料后处理所
【机 构】
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四川大学化学学院,四川成都 四川大学化学学院,四川成都;四川大学原子核科学技术研究所辐射物理及技术
【出 处】
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中国核学会核化工分会2014学术交流年会
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随着能源需求的增加,核能得到了快速的发展,对核燃料的需求也越来越大.目前核电厂所使用的核燃料为铀基核燃料.钍作为一种潜在的裂变核能燃料(232Th通过转换或增殖成233U)具有重要的应用价值[1].我国钍资源的储存量大于铀资源,开发和利用钍基核燃料备受关注和重视,在钍堆的发展过程中,核燃料的循环必不可少,其中涉及矿石开采中钍的分离和纯化,辐照232Th生成233U后铀与钍的分离以及钍基燃料后处理所关联的钍的回收再利用(钍/裂变元素分离)问题.对于钍的分离,现有的分离方法有很多,如：离子交换法、生物吸附法、液液萃取法、固相吸附法,其中固相吸附法以其成本低,操作简单,吸附容量高,可重复使用的优点被广泛用于水中钍的分离和富集.氧化石墨烯作为石墨烯的衍生物,同样具有准二维平面结构特点,其具有丰富的含氧官能团使得其对金属离子具有好的吸附能力[2].本文采用改进的Hummers法(不使用NaNO3)成功制备了氧化石墨(图1为氧化石墨的FT-IR和XRD图),并对其水分散液进行超声波剥离处理,成功制得了单层的氧化石墨烯(图2为氧化石墨烯的AFM图),最后,研究了其对含有6种金属离子的混合金属离子溶液(Co2+、La3+、Sr2+、Th4+、UO22+、Y3+,pH=1.79)中钍离子的吸附性能(如图3所示).实验结果发现：氧化石墨烯对混合金属离子溶液中钍离子表现出好的吸附容量和选择性,其对混合金属离子总的吸附容量可达596 mg/g,其中,对Th4+的吸附容量最大,为530 mg/g,占到了总的吸附容量的88.9％,大于对Sr2+的吸附容量11 mg/g.结果表明：氧化石墨烯是一种优异的固体吸附剂可用于水中钍的去除和回收.
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