三维石墨烯材料在放射性废液蒸发处理中的应用基础研究

发布时间：2024-05-08 23:09

　　核能作为一种高效的清洁能源,在未来能源结构中占有不可替代的地位。为确保核能可持续发展,通常需要对乏燃料进行后处理,以回收有用的核素,提高铀、钚等资源的利用率,同时保证对放射性废物的合理处置。在乏燃料后处理中,不可避免会产生大量的放射性废液。为避免给人类健康及环境带来危害,通常需要对放射性废液进行合理的处理与处置。其中,蒸发浓缩占有重要地位,其主要是用于减少放射性废液体积、保证硝酸和水的循环复用以及提高金属离子浓度,具有净化系数高、灵活性大等优点。但是该法在处理过程中,可能存在“红油”爆炸的风险;同时该法能量消耗大,热转化效率低,设备腐蚀严重。三维石墨烯是以石墨烯片层为基本结构单元而形成的具有三维网络结构的块体材料,其具有低密度、大比表面积、高孔隙率、良好的化学稳定性及辐照稳定性,在放射性废液处理领域展现出广阔应用前景。本论文主要是基于石墨烯块体材料本身的优势,通过对其进行不同的改性处理,提出了新的方法以解决在放射性废液蒸发浓缩过程中存在的一些不足。“红油”爆炸是乏燃料后处理中的重要安全问题,防止“红油”爆炸的最根本措施是俘获后处理工艺中水相夹带的有机溶剂。本论文首次提出了采用石墨烯材料...

【文章页数】：121 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1普雷克斯流程图

第1章绪论3图1.1普雷克斯流程图Figure1.1SimplifiedPurexflowchart1.2放射性废液的处理随着核技术在工业、农业、医疗、军事等领域的慢慢普及，为人类的生产、生活带来很大的便利[17-19]。核技术在开发利用过程中不可避免会产生大量的放射性废液，若进....

图1.3通过HPC-MF流程移除锶离子[39]

三维石墨烯材料在放射性废液蒸发处理中的应用基础研究6PCM工艺的使用对放射性废液中锶的去除具有更大的应用前景。另外，Wu[39]等提出的水力搅拌共沉淀-微滤工艺(HPC-MF)，其对锶的去除工艺流程如图1.3所示，当以碳酸钠，氯化铁和碳酸钙分别用作沉淀剂，絮凝剂和晶种时，平均和最....

图1.4由二维TiFC薄片组成的空心花状亚铁氰化钛（hfTiFC），用于从水中去除137Cs，并

三维石墨烯材料在放射性废液蒸发处理中的应用基础研究10生性能差，成本比较高，使其应用受限。应当认识到，天然材料一般不具有高的吸附容量，因此，更多的精力应集中在开发具有高吸附容量，高选择性以及可再生性能好的吸附剂材料。例如，Yang[66]等通过控制酸度的方法，合成了一种空心花状亚....

图1.5GF的合成及与PDMS形成复合材料[88]

第1章绪论材料，得到的石墨烯块体材料具有超弹性，良好的导电性，同时能够承受其自身质量50000倍的重量。

本文编号：3967962