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放射性核素污染与防治
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放射性核素污染与防治

作者：王祥科
出版社：科学出版社出版时间：2024-06-01
开本： 其他 页数： 304
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放射性核素污染与防治 版权信息

放射性核素污染与防治 内容简介

核能的快速发展和核电的利用产生了大量放射性废物，部分放射性核素不可避免地排放到环境中，造成环境污染并给人类健康带来重大危害。因此，基于放射性核素污染的威胁，有效地将环境中放射性核进行分离和富集，对环境治理、维护生态稳定和公共安全，是一项具有挑战性且具有深远意义的工程。基于环境中放射性核素修复的纳米材料具有良好的可调控性，通过功能化可以改变其物理化学特性，其纳米尺度所具有的表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应更有助于放射性核素污染的修复。近年来，各种纳米材料如纳米零价铁（nZVI）基磁性纳米材料、碳纳米管、石墨烯基纳米材料、二维过渡金属碳化物/氮化物（MXene）、金属有机骨架（MOF）和共价有机物框架（COF）因其在放射性废水污染的防护治理中的有效应用而被广泛探索。本书重点介绍了放射性核素的污染以及上述纳米材料在污染的防护与治理领域的应用。

放射性核素污染与防治 目录

目录第1章 绪论11.1 概述11.1.1 放射性核素概述11.1.2 放射性核素污染修复技术概述21.1.3 放射性核素污染修复材料概述41.2 放射性核素的物理化学性质61.2.1 镧系元素71.2.2 锕系元素91.2.3 放射性同位素141.3 放射性核素污染修复技术151.3.1 化学沉淀技术151.3.2 生物修复技术161.3.3 光催化技术171.3.4 吸附技术181.3.5 电化学技术191.3.6 膜分离技术211.3.7 离子交换技术221.4 新型环境纳米材料241.4.1 纳米零价铁材料241.4.2 金属有机框架材料251.4.3 共价有机框架材料271.4.4 二维过渡金属碳/氮化物材料281.4.5 碳基纳米材料301.5 本章小结32参考文献33第2章 金属有机框架材料及其对水体中放射性核素离子的去除502.1 概述502.2 MOFs及其复合材料的合成502.2.1 UiO系列502.2.2 MILs系列512.2.3 ZIFs系列532.2.4 MOFs基纳米材料552.3 MOFs材料对放射性核素的去除572.3.1 对铀的去除572.3.2 对钍的去除622.3.3 对锝（铼）的去除652.3.4 对锶的去除772.3.5 对铯的去除802.3.6 对硒的去除822.4 实际应用中需要注意的问题862.4.1 稳定性862.4.2 选择性942.4.3 重复利用性942.5 本章小结94参考文献95第3章 共价有机框架材料及其对放射性核素的吸附去除1043.1 概述1043.2 COFs的合成方法1053.2.1 溶剂热合成法1053.2.2 离子热合成法1053.2.3 微波加热合成法1063.2.4 机械研磨合成法1063.2.5 界面合成法1073.2.6 其他合成方法1073.3 构筑COFs的反应类型1083.4 COFs的分类1093.4.1 B-OCOFs1093.4.2 亚胺基COFs1113.4.3 肼键COFs1113.4.4 偶氮键COFs1123.4.5 烯酮-胺键COFs1123.4.6 酰胺COFs1133.5 COFs吸附放射性核素的应用及性能1133.5.1 对铀的吸附1133.5.2 对碘蒸气的吸附1183.5.3 对其他放射性核素的吸附1213.6 本章小结122参考文献122第4章 MXene及其对水体中放射性核素离子的去除1264.1 概述1264.2 MXene的结构与性质1274.2.1 MXene的结构1274.2.2 MXene的性质1284.3 MXene的制备方法1314.3.1 HF刻蚀法1314.3.2 原位HF刻蚀法1324.3.3 熔盐刻蚀法1334.3.4 电化学刻蚀法1334.3.5 其他方法1344.4 MXene材料对放射性核素离子的去除1344.4.1 对U(VI)的去除1374.4.2 对Th(IV)的去除1444.4.3 对Eu(III)的去除1454.4.4 对Cs(I)和Sr(II)的去除1454.4.5 对Ba(II)的去除1474.4.6 对Pd(II)的去除1484.4.7 对Re(VII)/Tc(VII)的去除1484.4.8 对I的去除1494.5 本章小结150参考文献151第5章 nZVI及其复合材料对废水中有毒和放射性金属离子的吸附和还原性去除1555.1 概述1555.2 nZVI及其复合材料的合成与性质1575.2.1 纳米零价铁1575.2.2 表面改性纳米零价铁1585.2.3 多孔材料支撑的nZVI1595.2.4 材料包裹的nZVI1605.3 重金属与nZVI基纳米材料的相互作用机制1605.3.1 吸附机理1615.3.2 还原机理1615.3.3 氧化机理1625.3.4 其他特殊的相互作用机制1625.4 影响nZVI基纳米材料性能的因素1635.4.1 pH1635.4.2 共存离子1645.4.3 反应时间1655.4.4 温度1665.4.5 天然有机物1665.5 nZVI及复合材料在环境修复中的应用1675.5.1 在放射性核素固定化中的应用1675.5.2 在去除重金属离子方面的应用1715.6 nZVI基纳米材料的行为和毒性1775.7 本章小结179参考文献179第6章 碳基纳米材料与环境放射化学1906.1 概述1906.2 碳基纳米材料的理化性质1916.2.1 活性炭1916.2.2 石墨烯1936.2.3 碳纳米管1966.2.4 碳纳米纤维1986.3 碳基纳米材料对放射性核素的去除应用2016.3.1 活性炭基纳米材料的去除应用2026.3.2 石墨烯基纳米材料的去除应用2066.3.3 碳纳米管基纳米材料的去除应用2096.3.4 碳纳米纤维基纳米材料的去除应用2136.3.5 其他碳材料吸附剂及应用2166.4 碳基胶体颗粒与核素的相互作用及其环境行为2216.4.1 胶体系统的性质2226.4.2 负载核素的碳基材料在环境中的迁移2226.5 本章小结224参考文献225第7章 生物质基吸附材料及其对放射性核素的去除2387.1 概述2387.2 生物质基吸附材料的分类2387.2.1 微生物材料2397.2.2 生物质废弃物2407.2.3 天然生物高分子材料2427.2.4 生物质炭2457.3 生物质基吸附材料的结构与性能调控策略2477.3.1 生物生长复合2477.3.2 接枝改性2497.3.3 表面复合2507.3.4 空间结构调控2517.3.5 炭化2537.3.6 掺杂改性2547.4 生物质基吸附材料与放射性核素的作用机理2557.4.1 表面络合2557.4.2 离子交换2567.4.3 生物还原2577.4.4 生物矿化2577.4.5 生物积累2587.5 影响生物质基材料吸附性能的因素2597.5.1 pH2597.5.2 干扰离子2607.5.3 反应时间2607.5.4 温度2617.5.5 有机物2617.5.6 其他影响因素2627.6 生物质基吸附材料对放射性核素的去除2627.6.1 对铀的吸附去除2627.6.2 对铯的吸附去除2677.6.3 对锶的吸附去除2717.6.4 对其他放射性核素的吸附去除2747.7 本章小结276参考文献276
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