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有效分离提取放射性核素90Sr和137Cs一直是高放废物后处理的关键技术问题。该领域的基础科学研究从共沉淀、离子交换、溶剂萃取等传统分离技术逐步聚焦为合成高选择性的锶铯有机配体、纳米吸附材料、磁性复合材料、电化学分离、膜分离及生物吸附等新生领域。传统吸附剂或离子交换材料以其制备方法简单、可重复性、低成本及高吸附量等优势仍具有拓展研究价值。本文合成了一类多价金属酸式盐---基于锆、钛的焦磷酸盐,并通过制筛手段改善基体的表面亲铯性。分别采用沉淀法和制筛法合成了基体焦磷钼酸锆、铯离子筛并考查了制备条件对产物铯离子交换容量的影响。此外采用沉淀法和水热处理合成焦磷硅酸钛和掺钨的焦磷钼酸锆、水热离子筛。采用X射线粉末衍射(XRPD)、原位红外光谱(FT-IR)、同步热分析(DSC-TGA)、扫描电子显微分析(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、氮气吸附-解吸对合成产物进行了表征。以铯离子交换容量为指标,采用批量法考查了液固比、溶液pH值、溶液铯浓度、体系温度、振荡时间等对焦磷钼酸锆及离子筛的提铯性能的影响并对吸附等温线、动力学曲线作相应的模型拟合以揭示铯在基体及离子筛上的吸附机理。此外,还考查了基体及离子筛在模拟液中的离子选择性。结果表明,介孔类无定形基体及离子筛具有较好热稳定性,其晶格水含量与铯离子交换容量正相关。无规则颗粒表面存在钾、锆、钼、氧、磷。在不同pH值条件下,焦磷钼酸锆对铯的吸附等温线符合Langmuir模型,理论吸附量可达1.68 mmol·g-1。铯在离子筛上的吸附近似为自发放热的非均匀物理吸附过程,符合三参数的Langmuir-Freundlich模型。准二阶模型能很好地描述铯在基体及离子筛的吸附动力学。两者对模拟液中的锶的分配系数均大于104 mL·g-1。离子筛对铯的选择性(546 mL·g-1)高于基体的(321 mL· g-1)。