【摘 要】
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铯是一种非常活泼的金属,在各个技术领域里有广泛的用途。我国的内陆盐湖较多,从盐湖卤水中提取铯具有广阔的发展前景。在许多铯分离方法中,离子筛吸附剂法凭其装置简单,选择性好等优点已成为最有前景的方法。本文中分别采用沸石改型法、高温固相法、溶胶-凝胶法、溶剂热法和模板法五种方法合成铯离子筛前驱体,再通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜表征分析合成的铯离子筛前驱体的成分和表面形貌,并对比其表征结果。溶剂热法正
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铯是一种非常活泼的金属,在各个技术领域里有广泛的用途。我国的内陆盐湖较多,从盐湖卤水中提取铯具有广阔的发展前景。在许多铯分离方法中,离子筛吸附剂法凭其装置简单,选择性好等优点已成为最有前景的方法。本文中分别采用沸石改型法、高温固相法、溶胶-凝胶法、溶剂热法和模板法五种方法合成铯离子筛前驱体,再通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜表征分析合成的铯离子筛前驱体的成分和表面形貌,并对比其表征结果。溶剂热法正交试验得到最佳合成条件为溶剂热处理温度120℃、焙烧温度800℃、钛铯摩尔比为2.5,XRD结果与Cs2Ti6O13标准峰基本一致;SEM结果显示样品单体为厚度30nm左右的薄片。溶胶凝胶法在焙烧温度900℃、铯钛比为1:1.3条件下制得的铯离子筛前驱体峰型与标准峰基本吻合;SEM结果显示为鳞片状结构,孔道结构完整且紧凑。模版法在模板粒径82nm、铯钛摩尔比1:1.5、焙烧温度800℃条件下得到离子筛前驱体,其XRD图与标准峰最为匹配;SEM结果显示制备的样品单体为棱柱状,通过单体的堆积形成了立体空间结构。对沸石改型法、溶胶-凝胶法、溶剂热法和模板法四种方法制得的铯离子筛前驱体进行酸改型实验,探索了酸改浓度对铯离子抽出率的影响。正交试验得到模板法制备铯钛复合氧化物的最佳操作条件为:PMMA模板粒径在82nm,铯钛摩尔比为1:3,焙烧温度为800℃,酸改型浓度为0.2mol/L,铯离子浸出率为41.40%。测定了沸石改型法和模板法两种方法制得的离子筛的饱和交换容量,并探索了各影响因素对饱和交换容量的影响趋势。通过正交试验可以得到最优的离子吸附反应条件为pH值为10、Cs+的浓度为0.2mol/L、温度为25℃,其中影响程度从大到小为pH值、Cs+浓度、温度。
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