用于放射性核素吸附的层状磷酸盐材料及其制备和应用的制作方法

1.本发明属于水体污染治理技术领域，尤其是涉及一种用于放射性核素吸附的层状磷酸盐材料及其制备方法和应用。


背景技术：

2.放射性废物管理是当今世界面临的重大环境问题之一。其中
137
cs，
90
sr和
60
co是核反应产生的裂变产物，其半衰期为30.17，28.79和5.27年，一旦进入人体后，可在人体的肝脏肾脏中积累。
137
cs对动物机体的生物效应包括急性辐射效应如骨髓破坏、造血功能不良、白细胞和血小板显著降低、贫血、败血症和出血症侯群等。
90
sr与ca的化学性质相似，
90
sr进入骨组织后，主要蓄积于长骨靠近骨髓腔的无机质中，使骨髓受到β粒子的辐射，其主要使骨髓造血组织受到严重破坏而导致白细胞、红细胞和血小板都显著减少。
60
co进入人体会导致脱发，严重损害人体血液内的细胞组织，造成白细胞减少，引起血液系统疾病，如再生性障碍贫血症。高放废液处理和处置技术复杂、难度大、费用高，已经成为制约核工业发展的关键因素之一。
3.在研究过程中研究人员发现普通的磷酸盐材料在对放射性核素的吸附量上有一定的限制，因此需要研发新型磷酸盐材料，提高其对放射性核素的吸附能力。glaserite型层状磷酸盐结构上具有多种可交换离子，因此，其具有对多种放射性核素大吸附容量的潜力。而且，磷酸盐类吸附剂用于重金属离子的吸附，如申请专利cn 110124641a公开了一种经磷酸活化的粉煤灰吸附材料，能够对sr
2+
、cs
+
和co
2+
产生化学吸附作用；然而粉煤灰材料成分复杂，无法定量组分，且吸附量较低。cn 111135801a公开了一种具有重金属吸附功能的羟基磷灰石平板丝复合材料，然而其吸附速率较慢，达到完全吸附所需时间超过40小时，文献adsorption and removal of strontiumin aqueous solution by synthetic hydroxyapatite,doi：10.1007/s10967-015-4228-9公开了羟基磷灰石用于放射性
90
sr的吸附；文献modification of hydroxyapatite for removal of cesium and strontium ions from aqueous solution，doi：10.1016/j.jallcom.2017.03.156公开了一种改性羟基磷灰石，其对cs
+
和sr
2+
的吸附量分别为69.49mg/g和13.44mg/g，但这些磷酸盐对放射性核素的吸附量低，且吸附速率慢。
4.专利申请cn201710533389.x公开了一种具有介孔结构的磷酸镁纳米材料的制备方法，使用水溶性镁盐作为镁源、磷酸或水溶性磷酸盐作为磷源，水相溶液作为溶剂，将镁源、磷源按照mg/p摩尔比0.5-1.5的比例添加到水相溶液中混合均匀；调节溶液的ph值为7-12，100-200℃下水热反应1-24小时，分离、洗涤并干燥所得沉淀制得具有发达的介孔孔道结构的磷酸镁纳米材料。尽管该技术中提到所得介孔磷酸镁具有高比表面积和高吸附能力，在组织工程、药物传输、现代农业、污水处理等领域具有广泛应用价值，但是通过xrd可知其组成为多种磷酸镁盐化合物的组合，并不是某种纯净的化合物，而且从其制备方法上来说，也无法生成层状结构，因为其制备过程中未能提供充足的na
+
用以支撑磷酸盐的层状结构，，这导致其吸附机理主要是磷酸盐介孔结构产生的物理吸附，所以其对放射性核素
(cs
+
，sr
2+
和co
2+
)不具有大吸附量。


技术实现要素：

5.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种吸附量高、吸附速度快的用于放射性核素吸附的层状磷酸盐材料及其制备方法和应用。本发明层状磷酸盐吸附剂结构中含有一价填充离子，如h
+
，na
+
，k
+
，使其既可以与一价cs
+
进行离子交换，也能对二价sr
2+
和co
2+
进行吸附。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
7.一种用于放射性核素吸附的层状磷酸盐材料，该材料为glaserite型结构的层状磷酸盐x3hy(po4)2，其中，x＝na；y＝mg或ca。
8.上述用于放射性核素吸附的层状磷酸盐材料的制备方法，包括以下步骤：
9.s1：将碱性氢氧化物或镁盐与钠盐和磷酸钠盐按摩尔比1：1～3：1～10加入去离子水中搅拌混合均匀；其中，所述碱性氢氧化物为mg(oh)2或ca(oh)2，镁盐为mgcl2或mg(no3)2；所述的钠盐为nacl或nano3；所述的磷酸盐为nah2po4或na3po4；
10.s2：将s1混合均匀后所得物料倒入高温反应釜，将高温反应釜置于密闭烘箱中，升温至100～200℃，恒温反应1～24h，随后降至室温，即得生成物层状磷酸盐材料；
11.进一步地，将s2中生成物取出，用去离子水和乙醇进行清洗和离心，然后将生成物放入真空烘箱中烘干。
12.更进一步的，所述清洗次数为2～5次。
13.更进一步的，所述离心转速为3000～10000rpm/min，离心的时间为5～10min。
14.本发明还提供上述层状磷酸盐材料，为白色粉末k3hca(po4)2。
15.本发明还提供上述层状磷酸盐材料的应用，将其处理放射性废水，可在较宽的ph范围(cs
+
:3～11；sr
2+
:3～9；co
2+
:3～7)实现对水中放射性离子的高效去除。
16.本发明上述层状磷酸盐材料还能处理含有干扰离子的放射性废水，干扰离子包括na
+
，k
+
，mg
2+
，ca
2+
中的一种或几种。
17.与现有技术相比，本发明具有以下效益：
18.(1)本发明采用碱性氢氧化物或镁盐和磷酸钠盐为原料，在高温高压反应釜中发生反应，生成glaserite型结构的层状磷酸盐x3hy(po4)2(x＝na；y＝mg，ca)，所得的吸附材料具有小颗粒尺寸，因此尤其适用于在溶液中吸附放射性核素离子如
137
cs，
90
sr和
60
co。
19.(2)本发明的一种可吸附放射性核素材料的制备方法，通过改变碱性氢氧化物或镁盐，钠盐和磷酸钠盐的种类得到层状磷酸盐材料，如na3hmg(po4)2，是由mg(oh)2，nacl和na2hpo4水热合成产生的，其中的原子进行重新排布生成稳定结构，其层间离子(na
+
，h
+
)和层上离子(mg
2+
)可以与放射性核素交换，从而增加其吸附性能。
20.(3)本发明的一种可吸附放射性核素材料的制备方法，可以通过离子交换和溶解再沉淀作用(如cs
+
与层间na
+
和h
+
进行离子交换，并与mg
2+
和po
43-结合生成沉淀cs[mg(h2o)6]po4；sr
2+
与mg
2+
进行离子交换，并与po
43-结合生成沉淀(sr
0.95
mg
0.05
)3(po4)2；co
2+
与mg
2+
进行离子交换，并与po
43-结合生成沉淀co3(po4)2·
8h2o)形成稳定的化合物，使材料对放射性核素
137
cs，
90
sr和
60
co具有吸附性。
[0021]
(4)本发明的一种可吸附放射性核素材料，对放射性核素
137
cs，
90
sr和
60
co的吸附
容量大，可应用程度高。
[0022]
(5)本发明提供的发射性核素吸附材料在处理放射性废水中的应用，可在较宽的ph范围(cs
+
:3～11；sr
2+
:3～9；co
2+
:3～7)实现对水中放射性离子的高效去除。
[0023]
(6)本发明的制备方法简便且经济，材料易于制备，可以广泛地应用。
附图说明
[0024]
图1是实施例1中层状磷酸盐吸附材料na3hmg(po4)2的结构示意图；
[0025]
图2是实施例1中层状磷酸盐吸附材料na3hmg(po4)2的sem图；
[0026]
图3是实施例1中层状磷酸盐吸附材料na3hmg(po4)2的xrd图；
[0027]
图4是实施例1中层状磷酸盐吸附材料na3hmg(po4)2的ftir图；
[0028]
图5是实施例2中层状磷酸盐吸附材料k3hca(po4)2的结构示意图；
[0029]
图6是实施例1中层状磷酸盐吸附材料na3hmg(po4)2吸附cs
+
，sr
2+
和co
2+
后的sem图；
[0030]
图7是实施例1中层状磷酸盐吸附材料na3hmg(po
4)2
吸附cs
+
，sr
2+
和co
2+
后的xrd图；
[0031]
图8是实施例1中层状磷酸盐吸附材料na3hmg(po4)2吸附放射性核素吸附cs
+
，sr
2+
和co
2+
的动力学图。
具体实施方式
[0032]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不能对本发明的保护范围构成任何限制。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合，得到的技术方案也视为落在本技术实施例公开的内容。
[0033]
除非特别说明，本发明采用的试剂，方法，仪器和设备为本领域常规试剂，方法，仪器和设备。
[0034]
除非特别说明，以下实施例所用的试剂和材料均为市购，分析纯级。
[0035]
实施例1
[0036]
一种层状磷酸盐吸附剂的制备方法，其制备方法如下：
[0037]
na3hmg(po4)2的制备：将mg(oh)2，nacl和na2hpo4按照摩尔比1：1：8加入去离子水中，搅拌均匀后，置于聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，在150℃恒温条件下反应24h，产物依次用去离子水和乙醇洗涤2次，每次洗涤后于5000rpm/min的转速下离心5min，然后真空干燥24h，得到所述的层状磷酸盐材料——白色粉末状固体na3hmg(po4)2，其结构示意图见图1，po4四面体的三个氧与相邻的mgo6八面体共有，一个氧原子是非桥接键，[mg(po4)2]层表现出负电荷，形成具有额外补偿阳离子的更松散的堆层结构，在层的堆叠中允许额外的阳离子位置，其空位被na和h占据。
[0038]
对吸附剂即na3hmg(po4)2进行扫描电镜(sem)分析，结果如图2所示，吸附剂为纳米颗粒，粒径约为50nm。
[0039]
对吸附剂即na3hmg(po4)2进行x射线衍射(xrd)分析，结果如图3所示，对应的icdd卡号为01-086-0528，证明成功合成出na3hmg(po4)2材料。
[0040]
对吸附剂即na3hmg(po4)2进行红外光谱(ftir)分析，结果如图4所示，从图中可以
看出在546cm-1
和1067cm-1
处的特征峰归因于po
43-的振动，而3300至3700cm-1
处的峰归因于水分子的存在。
[0041]
效果实验
[0042]
一、吸附实验：
[0043]
将实施例1所制备的层状磷酸盐吸附材料na3hmg(po4)2用于去除水中模拟放射性核素
137
cs，
90
sr和
60
co，步骤如下：以30ml试剂瓶为反应器，往反应器中加入20ml含有模拟核素cs
+
，sr
2+
和co
2+
的水溶液和质量为1g/l的吸附剂，将反应器密封后置于台式振荡器中，转速为150rpm，温度为25℃。
[0044]
检测方法：溶液经0.22μm的微孔滤膜过滤后，采用火焰原子吸收法(faas)检测初始和剩余cs
+
，sr
2+
和co
2+
的浓度。吸附结果如下表所示：
[0045]
核素初始浓度(mg/l)剩余浓度(mg/l)吸附量(mg/g)cs980.10580.44399.66sr1010.03565.18444.85co995.73553.81441.92
[0046]
由上表可知，实施例1所得层状磷酸盐吸附剂对放射性核素具有较高的吸附量，在初始浓度约为1000mg/l的条件下，层状磷酸盐吸附剂对cs
+
的最大吸附量为399.66mg/g，对sr
2+
的最大吸附量为444.85mg/g，对co
2+
的最大吸附量为441.92mg/g。
[0047]
将吸附后的材料测量sem，其中cs
+
的结果如图6(a)所示，sr
2+
的结果如图6(b)所示，co
2+
的结果如图6(c)所示，从图中可以看出材料吸附cs
+
后生成直径为2-5μm的四面体结构，吸附sr
2+
后生成直径约为2μm的颗粒，吸附co
2+
后生成直径约为5μm的花状薄片堆积结构。
[0048]
将吸附后的材料测量xrd，其中cs
+
的结果如图7(a)所示，sr
2+
的结果如图7(b)所示，co
2+
的结果如图7(c)所示，从图中可以看出(材料吸附后的xrd发生了改变，生成物及对应的icdd卡号分别变为cs[mg(h2o)6]po4：96-201-3392，(sr
0.95
mg
0.05
)3(po4)2：00-014-0491，co3(po4)2·
8h2o：00-041-0375。
[0049]
二、不同ph条件下抗干扰实验
[0050]
将实施例1制得的层状磷酸盐吸附剂na3hmg(po4)2在不同ph条件下对放射性核素吸附的抗干扰测试：
[0051]
配制含cs
+
溶液初始浓度为100mg/l，用hcl和naoh溶液调节cs
+
溶液的ph值到3、5、7、9、11，将吸附剂放入装有20ml溶液的试剂瓶中，吸附剂投加量为1g/l，吸附温度为t＝25℃，吸附时间为t＝24h，台式振荡器转速为150rpm/min，然后用原子吸收法测定吸附后溶液中的cs
+
浓度。
[0052]
配制含sr
2+
溶液初始浓度为100mg/l，用hcl和naoh溶液调节cs
+
溶液的ph值到3、5、7、9、11，将吸附剂放入装有20ml溶液的试剂瓶中，吸附剂投加量为1g/l，吸附温度为t＝25℃，吸附时间为t＝24h，台式振荡器转速为150rpm/min，然后用原子吸收法测定吸附后溶液中的sr
2+
浓度。
[0053]
配制含co
2+
溶液初始浓度为100mg/l，用hcl和naoh溶液调节co
2+
溶液的ph值到3、5、7，将吸附剂放入装有20ml溶液的试剂瓶中，吸附剂投加量为1g/l，吸附温度为t＝25℃，吸附时间为t＝24h，台式振荡器转速为150rpm/min，然后用原子吸收法测定吸附后溶液中
的co
2+
浓度。结果如下表所示：
[0054][0055]
由上表可以看出，所制得层状磷酸盐吸附剂可在较宽的ph范围(cs
+
:3～11；sr
2+
:3～9；co
2+
:3～7)实现对水中放射性离子的高效去除。
[0056]
三、不同共存离子的抗干扰测试
[0057]
将实施例1制得的层状磷酸盐吸附剂na3hmg(po4)2对不同共存离子的抗干扰测试：
[0058]
在ph＝7，t＝25℃的条件下配制浓度为200mg/l的cs
+
与含有100mmol/l的na
+
，k
+
，mg
2+
，ca
2+
等干扰离子共存的混合液，将吸附剂加入20ml的溶液中，添加量为1g/l，吸附时间为t＝30min，台式振荡器转速为150rpm/min，然后用原子吸收法测定溶液中的cs
+
浓度。
[0059]
在ph＝7，t＝25℃的条件下配制浓度为400mg/l的sr
2+
与含有100mmol/l的na
+
，k
+
，mg
2+
，ca
2+
等干扰离子共存的混合液，将吸附剂加入20ml的溶液中，添加量为1g/l，吸附时间为t＝1440min，台式振荡器转速为150rpm/min，然后用原子吸收法测定溶液中的sr
2+
浓度。
[0060]
在ph＝7，t＝25℃的条件下配制浓度为200mg/l的co
2+
与含有100mmol/l的na
+
，k
+
，mg
2+
，ca
2+
等干扰离子共存的混合液，将吸附剂加入20ml的溶液中，添加量为1g/l，吸附时间为t＝480min，台式振荡器转速为150rpm/min，然后用原子吸收法测定溶液中的co
2+
浓度。
[0061]
在ph＝7，t＝25℃的条件下，模拟海水(na
+
：9670mg/l；k
+
：367.6mg/l；mg
2+
：1110mg/l；ca
2+
：331.6mg/l):以模拟海水为基础，在其中加入cs
+
、sr
2+
和co
2+
，使其浓度分别为0.4mmol/l；将层状磷酸盐吸附材料分别加入20ml的模拟海水中，添加量为1g/l，吸附时间为t＝1440min(24h)，台式振荡器转速为150rpm/min，不同共存离子条件下对cs
+
，sr
2+
和co
2+
吸附结果见表3。
[0062]
吸附结果如下表所示：
[0063][0064]
由上表可以看出，所制得层状磷酸盐吸附剂具有良好的抗离子干扰能力，尤其是对于cs
+
和c
o2+
的吸附，在na
+
、k
+
、mg
2+
单独共存的情况下仍具有良好的吸附能力，在复杂海水的环境下，吸附剂对cs
+
，sr
2+
和co
2+
也具有吸附能力。
[0065]
将实施例1制得的层状磷酸盐吸附剂na3hmg(po4)2对cs，sr和co离子之间的亲和性
比较：
[0066]
在ph＝7，t＝25℃的条件下配制浓度为0.4mmol/l的cs
+
与sr
2+
的混合液，浓度为0.4mmol/l的cs
+
与co
2+
的混合液，以及浓度为0.4mmol/l的sr
2+
与co
2+
的混合液，将吸附剂加入20ml的三种离子混合液中，添加量为1g/l，吸附时间为t＝1440min(24h)，台式振荡器转速为150rpm/min，然后用原子吸收法测定溶液中的cs
+
，sr
2+
与co
2+
浓度和分布系数(kd)，并计算出分离系数(kd/kd)。
[0067]
吸附结果如下表所示：
[0068]
核素分离系数cs
+
与sr
2+kdsr
/k
dcs
＝10.91cs
+
与sr
2+kdco
/k
dcs
＝67.89sr
2+
与co
2+kdco
/k
dsr
＝76.35
[0069]
由上表可以看出，在cs
+
，sr
2+
和co
2+
共存的条件下，层状磷酸盐吸附剂对三种离子的亲和性顺序为：co
2+
》sr
2+
》cs
+
。
[0070]
四、吸附速率实验
[0071]
实施例1提供层状磷酸盐吸附剂na3hmg(po4)2对放射性核素的吸附速率：
[0072]
在ph＝7，t＝25℃的条件下配制浓度为1000mg/l的cs
+
溶液，将吸附剂加入20ml的溶液中，添加量为1g/l，分别在5min，10min，20min，30min，60min，120min，240min，480min，720min，1440min的时间下，然后用原子吸收法测量此时溶液中cs
+
浓度，结果如图8(a)所示，反应在30min达到吸附平衡。
[0073]
在ph＝7，t＝25℃的条件下配制浓度为1000mg/l的sr
2+
溶液，将吸附剂加入20ml的溶液中，添加量为1g/l，分别在5min，10min，20min，30min，60min，120min，240min，480min，720min，1440min的时间下，然后用原子吸收法测量此时溶液中sr
2+
浓度，结果如图8(b)所示，反应在1440min达到吸附平衡。
[0074]
在ph＝7，t＝25℃的条件下配制浓度为1000mg/l的co2
+
溶液，将吸附剂加入20ml的溶液中，添加量为1g/l，分别在5min，10min，20min，30min，60min，120min，240min，480min，720min，1440min的时间下，然后用原子吸收法测量此时溶液中co
2+
浓度，结果如图8(c)所示，反应在240min达到吸附平衡。
[0075]
实施例2
[0076]
mg-na-po4磷酸盐吸附剂的合成：将mg(no3)2，nano3和na2hpo4按照摩尔比1：1：8加入去离子水中，搅拌均匀后，置于聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，在150℃恒温条件下反应24h，产物依次用去离子水和乙醇洗涤2次，每次洗涤后于5000rpm/min的转速下离心5min，然后真空干燥24h，研磨得到粉末状固体，为所述的磷酸盐吸附剂。
[0077]
实施例3
[0078]
mg-na-po4磷酸盐吸附剂的合成：将mgcl2，nacl和na2hpo4按照摩尔比1：1：1加入去离子水中，搅拌均匀后，置于聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，在100℃恒温条件下反应1h，产物依次用去离子水和乙醇洗涤3次，每次洗涤后于3000rpm/min的转速下离心10min，然后真空干燥24h，研磨得到粉末状固体，为所述的磷酸盐吸附剂。
[0079]
实施例4
[0080]
mg-na-po4磷酸盐吸附剂的合成：将mg(oh)2，nacl和na3po4按照摩尔比1：1：10加入
去离子水中，搅拌均匀后，置于聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，在200℃恒温条件下反应24h，产物依次用去离子水和乙醇洗涤5次，每次洗涤后于10000rpm/min的转速下离心5min，然后真空干燥24h，研磨得到粉末状固体，为所述的磷酸盐吸附剂。
[0081]
对比例1
[0082]
mg-na-po4磷酸盐吸附剂的合成：将mg(oh)2，nacl和(nh4)2hpo4按照摩尔比1：1：8加入去离子水中，搅拌均匀后，置于聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，在150℃恒温条件下反应24h，产物依次用去离子水和乙醇洗涤2次，每次洗涤后于5000rpm/min的转速下离心5min，然后真空干燥24h，研磨得到粉末状固体，为所述的磷酸盐吸附剂。
[0083]
对比例2
[0084]
mg-na-po4磷酸盐吸附剂的合成：将mg(oh)2，nacl和k2hpo4按照摩尔比1：1：8加入去离子水中，搅拌均匀后，置于聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，在150℃恒温条件下反应24h，产物依次用去离子水和乙醇洗涤2次，每次洗涤后于5000rpm/min的转速下离心5min，然后真空干燥24h，研磨得到粉末状固体，为所述的磷酸盐吸附剂。
[0085]
对比例3
[0086]
ca-na-po4磷酸盐吸附剂的合成：将ca(oh)2，nacl和na2hpo4按照摩尔比1：1：8加入去离子水中，搅拌均匀后，置于聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，在150℃恒温条件下反应24h，产物依次用去离子水和乙醇洗涤2次，每次洗涤后于5000rpm/min的转速下离心5min，然后真空干燥24h，研磨得到粉末状固体，为所述的磷酸盐吸附剂。
[0087]
对比例4
[0088]
k3hca(po4)2的制备：将ca(oh)2，kcl和k2hpo4按照摩尔比1：1：8加入去离子水中，搅拌均匀后，置于聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，在150℃恒温条件下反应24h，依次用去离子水和乙醇洗涤2次，每次洗涤后于5000rpm/min的转速下离心5min，真空干燥24h，得到所述的层状磷酸盐材料——白色粉末状固体k3hca(po4)2，其结构示意图见图5，从图中可以看出，po4四面体的三个氧与相邻的cao6八面体共有，一个氧原子是非桥接键，[ca(po4)2]层表现出负电荷，形成具有额外补偿阳离子的更松散的堆层结构，在层的堆叠中允许额外的阳离子位置，其空位被k和h占据。
[0089][0090][0091]
从上表可以看出，实施例2-4，分别采用不同的镁盐，钠盐与磷酸钠盐反应，所得吸附剂对放射性元素都有很好的吸附效果。
[0092]
对比例1将(nh4)2hpo4替换了实施例1中的na2hpo4，其他条件不变，吸附量大幅度降低。
[0093]
对比例2将k2hpo4替换了实施例1中na2hpo4，其他条件不变，吸附量大幅度降低。
[0094]
对比例3将ca(oh)2替换了实施例1中mg(oh)2，其他条件不变，吸附量大幅度降低。
[0095]
对比例4将ca(oh)2，kcl和k2hpo4按，合成了k3hca(po4)2，尽管也属于glaserite型结构的层状磷酸盐，但对sr
2+
和co
2+
有吸附性，对cs
+
的吸附量很低。
[0096]
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的
范围。

技术特征：
1.一种用于放射性核素吸附的层状磷酸盐材料，其特征在于，该材料为glaserite型结构的层状磷酸盐x3hy(po4)2，其中，x＝na；y＝mg或ca。2.一种如权利要求1所述的用于放射性核素吸附的层状磷酸盐材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：将碱性氢氧化物或镁盐与钠盐和磷酸钠盐按摩尔比例加入去离子水中搅拌混合均匀；s2：将s1所得物料倒入高温反应釜，将高温反应釜置于密闭烘箱中，于100～200℃恒温反应1～24h，随后降至室温，即得层状磷酸盐材料。3.根据权利要求2所述的一种用于放射性核素吸附的层状磷酸盐材料的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述碱性氢氧化物为mg(oh)2或ca(oh)2，镁盐为mgcl2或mg(no3)2。4.根据权利要求2所述的一种用于放射性核素吸附的层状磷酸盐材料的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述的钠盐为nacl或nano3。5.根据权利要求2所述的一种用于放射性核素吸附的层状磷酸盐材料的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述的磷酸盐为na2hpo4，或na3po4。6.根据权利要求2所述的一种用于放射性核素吸附的层状磷酸盐材料的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，碱性氢氧化物或镁盐与磷酸钠盐的摩尔比为1：1～10。7.根据权利要求2所述的一种用于放射性核素吸附的层状磷酸盐材料的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，钠盐的添加量为：碱性氢氧化物或镁盐与钠盐的摩尔比为1：1～3。8.根据权利要求2所述的一种用于放射性核素吸附的层状磷酸盐材料的制备方法，其特征在于，步骤s2所得层状磷酸盐材料进一步进行清洗、离心、烘干处理。9.根据权利要求2所述的一种用于放射性核素吸附的层状磷酸盐材料的制备方法，其特征在于，所述清洗采用去离子水和乙醇分别多次清洗，清洗次数为2～5次；所述离心转速为3000～10000rpm/min，离心的时间为5～10min。10.一种如权利要求1所述的用于放射性核素吸附的层状磷酸盐材料的应用，用于处理放射性废水。

技术总结
本发明涉及一种用于放射性核素吸附的层状磷酸盐材料及其制备方法和应用，方法包括以下步骤：S1将碱性氢氧化物或镁盐与钠盐和磷酸钠盐按摩尔比例加入去离子水中搅拌混合均匀；S2将S1混合均匀后液体倒入高温反应釜，反应，即得层状磷酸盐材料，所述层状磷酸盐材料用于吸附放射性核素离子。与现有技术相比，本发明具有吸附容量高、吸附速率快、pH适用范围广等优点。优点。优点。


技术研发人员：李泽秋 吴利平 黄旭东 刘小燕 韩艳 文敬滨 熊锋 王瀚霖 沈少春 王思智
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：2023.08.16
技术公布日：2023/10/19