离子交换法制备氘代阳离子交换树脂

TL284%TL243; 重水作为散裂中子源的冷却剂,随着运行时间的延长,常会被杂质污染,而直接使用常规离子交换树脂净化重水则置换出H+/OH-,会降低重水纯度,因此需对树脂进行氘代处理.以Na型阳离子交换树脂为研究对象,采用离子交换法制备氘代阳离子交换树脂.结果表明:Langmuir等温线模型能够很好地描述Na型阳离子交换树脂吸附D+的平衡数据.热力学参数吉布斯自由能(ΔG)、焓变(ΔH)和熵变(ΔS)表明:吸附过程能够自发进行,并且随着温度升高,树脂吸附容量增大.电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)分析结果表明,DC1浓度大于0.8 mol/L时,氘代率达到98％.此外,不同温度下N...

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Published in核化学与放射化学 Vol. 47; no. 1; pp. 50 - 57
Main Authors 罗承扬, 宋江锋, 周琳森, 陈长安, 何宁, 喻彬, 杨剑波
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 四川轻化工大学,四川 自贡 643000 01.02.2025
散裂中子源科学中心,广东东莞 523803%成都理工大学核技术与自动化工程学院,四川成都 610059
中国工程物理研究院材料研究所,四川绵阳 621900%中国工程物理研究院材料研究所,四川绵阳 621900%中国科学院高能物理研究所,北京 100049
成都理工大学核技术与自动化工程学院,四川成都 610059
Subjects
阳离子交换树脂
deuteration rate
cation exchange resin
breakthrough curves
adsorption
氘代率
穿透曲线
吸附
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ISSN0253-9950
DOI10.7538/hhx.2025.47.01.0050

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Summary:TL284%TL243; 重水作为散裂中子源的冷却剂,随着运行时间的延长,常会被杂质污染,而直接使用常规离子交换树脂净化重水则置换出H+/OH-,会降低重水纯度,因此需对树脂进行氘代处理.以Na型阳离子交换树脂为研究对象,采用离子交换法制备氘代阳离子交换树脂.结果表明:Langmuir等温线模型能够很好地描述Na型阳离子交换树脂吸附D+的平衡数据.热力学参数吉布斯自由能(ΔG)、焓变(ΔH)和熵变(ΔS)表明:吸附过程能够自发进行,并且随着温度升高,树脂吸附容量增大.电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)分析结果表明,DC1浓度大于0.8 mol/L时,氘代率达到98％.此外,不同温度下Na型阳离子交换树脂吸附D+的过程与准二级动力学模型符合较好,吸附速率随温度升高而增大.在固定床实验中,床层温度升高导致传质区长度减小,使树脂床更快达到饱和,333 K是一个较为合适的制备温度.D型和H型阳离子交换树脂的性能无显著差异.此研究能够为氘代阳离子交换树脂的制备工艺提供一定参考.
ISSN:0253-9950
DOI:10.7538/hhx.2025.47.01.0050