韩国海洋大学Sol Geo Lim等-二氧化碳与放射性化学物质竞争淡水回收- JHazMat

Title(题目):CO2 competes with radioactive chemicals for freshwater recovery: Hydrate-based desalination(二氧化碳与放射性化学物质竞争淡水回收:基于水合物的海水淡化)

Authors(作者): Sol Geo Lim, Chang Yeop Oh , Sun Ha Kim , Kongtae Ra,Ji-Ho Yoon

Source(来源): Journal of Hazardous Materials, 2024,462:132812

Abstract(摘要): 在这里，我们介绍了二氧化碳水合物脱盐(CHBD)技术，用于从放射性废水中回收淡水，特别是含有铯和锶的水。随着CsCl和SrCl2浓度的增加，CO2水合物的水合物平衡曲线向低温高压区域移动。x射线衍射和拉曼光谱测量发现，CsCl和SrCl2都不能影响CO2水合物的结构。高压微差扫描量热结果表明，由于CsCl和SrCl2在剩余溶液中富集，在CsCl或SrCl2存在下，CO2水合物在较低温度下开始分解。生成动力学结果表明，放射性化学物质浓度的增加导致初始反应速率和过冷温度的降低。利用固态核磁共振光谱技术确认从固体天然气水合物中排除放射性同位素。重要的是，本研究中提出的CHBD技术适用于含有Cs+和Sr2+的放射性废水，其浓度范围很广，从百分比(%)到百万分之一(ppm)，甚至低于ppm，回收效率相当。本研究提供了对环境可持续技术潜力的新见解，以克服放射性废水所带来的挑战。

图1-二氧化碳水合物脱盐用于放射性废水淡水回收的示意图。

图2- (a) CsCl和(b) SrCl2存在下CO2水合物的水合物相平衡。 (c) CsCl和(d) SrCl2存在下CO2水合物的XRD谱图。(e) CsCl和(f) SrCl2存在下CO2水合物的拉曼光谱。

图3-(a)在Cs+和Sr2+存在下，由CO2水合物形成(35%转化为CO2水合物)的水溶液中放射性化学物质的浓度(b)在Cs+和Sr2+存在下，由CO2水合物形成(35%转化为CO2水合物)产生的淡水浓度。 (c)废水中放射性化学品的分离系数与淡水回收的关系。实线是线性拟合。(d)在Cs+和Sr2+存在下，通过形成CO2水合物(35%转化为CO2水合物)去除废水中放射性化学物质的效率。

DOI: 10.1016/j.jhazmat.2023.132812

Link(链接): https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389423020964