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摘要
核级锆铪分离是限制我国核能发展的“卡脖子”难题，溶剂萃取法是应用最为广泛的锆铪分离工艺，但存在污染严重、分离效率低、易产生第三相等问题。萃取色层法分离相似金属离子效率高，优先吸附含量少的铪的萃淋树脂是萃取色层法分离锆铪的关键。本文以亲水性二氧化硅(SiO2)为基底，合成了优先吸附铪的悬挂二烷基次膦酸官能团的新型萃淋树脂(SiO2-POOH)。通过FT-IR和SEM-EDS对萃淋树脂SiO2-POOH进行表征，通过静态吸附实验研究H2SO4体系下SiO2-POOH对锆铪的吸附分离性能。结果表明：(1) H2SO4体系下，SiO2-POOH优先吸附铪。在H2SO4浓度0.5～4mol·L-1范围内，随着H2SO4浓度的增大，锆铪的吸附率均降低；(2)低酸度(0.5～1.0mol·L-1 H2SO4)有利于锆铪分离，在0.5mol·L-1 H2SO4酸度下，锆铪吸附率分别为58.22%和86.72%，锆铪分离系数βHf/Zr为4.69;(3) SiO2-POOH吸附铪的动力学符合拟二级动力学模型，铪的吸附受化学吸附机理的控制；(4)热力学模型符合Freundlich等温方程，铪易于被吸附；(5) SiO2-POOH对铪的饱和吸附量为31.62mg·g-1;(6) 4mol·L-1 H2SO4可用于锆铪的选择性解吸。
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