本技术属于吸附剂技术领域,介绍了一种PANIBi2S3纳米复合材料的制备方法及其应用。该材料以其独特的纳米结构和性能,在吸附领域展现出优异的潜力。
背景技术
进入新世纪以来,为了应对能源短缺和环境污染问题,核电以其安全、高效、经济等优点受到广泛关注。然而,核能发电过程不可避免地会产生大量的放射性污染物,对人类健康和生态系统构成严重威胁。其中,放射性碘(129
I和131
I)因其高环境迁移率和毒性而备受关注。129
I和131
I是放射性碘的两种主要同位素,其中129
I的半衰期为1.57×107
年,其挥发性极强,一旦释放,几乎会对环境和人类健康造成永久性损害。尽管131
I的半衰期相对较短(8.02d),但由于其高比活性和高放射性,131
I的相对危险性远高于其他放射性核素。因此,及时有效地捕获和保存放射性碘已成为一个紧迫的问题。
目前去除放射性碘的方法主要是溶液洗涤和固体吸附。固体吸附因其高效、低成本和操作简单而在捕获放射性碘方面更受欢迎。到目前为止,已经成功开发了不同类型的吸附剂,包括活性炭、银交换沸石(AgZ)、气凝胶、层状双氢氧化物(LDH)、多孔有机聚合物(POP)、共价有机框架(COF)和金属有机框架(MOF)。其中,活性炭和银交换沸石在工业应用中得到了广泛的应用,但由于其自燃温度低、吸附能力低、易受外界干扰等缺点,活性炭在实际应用中并不是捕获放射性碘的最佳选择。尽管银交换沸石可以与碘反应产生AgI沉淀物,但银的高成本和毒性进一步限制了其在实践中的应用。
最近,铋基材料被认为是银基材料的替代品,铋基材料因其无毒、低成本和化学稳定性、在较高温度下处理放射性碘的能力以及形成热力学稳定的化合物BiI3
或BiOI、而广泛应用于工业应用。Bi2
S3
是一种简单无毒的金属硫化物,已被广泛应用于催化、电池吸附等领域,也有研究学者用于吸附碘,但是其吸附容量目前无法得到进一步的提升。
实现思路