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图1.1 脲醛树脂络合放射性离子结构图
通过控制脲醛树脂制备环节的不同条件，可能生成类似冠醚结构的物质。冠醚的空穴结构对离子有一定选择作用，冠醚显著特色之一就是能与阳离子络合，阳离子可溶在有机试剂中。冠醚还会随环的大小而与结构不同的阳离子络合（参见图1.2）。其中，M代表放射性核素离子，n+代表放射性核素离子价态。
图1.2 UF树脂中部分类似冠醚结构物质对放射性核素离子的络合示意图
脲醛树脂是一类能与特定金属离子络合交联为多配位体的有机高分子材料，在剪切搅拌力的作用下，树脂分子链断裂，交联密度和内聚强度降低，从而产生与放射性核素离子结合新的交联位点。静置一段时间后，小粒径的脲醛树脂又将重新胶联粘和在一起，比较理想的吸附材料。总之，通过脲醛树脂处理放射性核素的核心理念是利用吸附作用使废水中的放射性离子转移到脲醛树脂上，分离脲醛树脂从而脱除废水中放射性核素，达到降低废水放射性活度的目的。
1.4 选题意义
核能利用过程中产生放射性废水，其放射性核素如钍离子、银离子和钴离子等不仅给人体带来伤害，也造成了一定的环境问题。研究如何富集去除放射性废水中的钍、银、钴，减少对环境的污染危害，具有很现实的意义。
脲醛树脂作为一种应用广泛的氨基树脂，原材料价格便宜，来源丰富，合成步骤便捷，交联性能可靠，对某些特定结构的金属阳离子存在很好的吸附选择性。利用脲醛树脂吸附去除钍离子、银离子和钴离子，对比研究合成温度、pH、反应时间、树脂摩尔比等影响因子对于吸附过程的影响，可进一步揭示树脂在吸附过程中的反应机理，以及通过不同的吸附结果探究树脂对废水中放射性金属离子的吸附选择性。这也是国内外专家学者在发掘脲醛树脂应用过程中亟待解决的重要问题。
1.5 主要研究内容
本课题主要采用不同F/U(F代表尿素，U代表尿素)脲醛树脂来处理水中Th4+，Ag+，Co2+三种离子。先对制备的不同F/U树脂进行表征，分析其化学结构功能。然后通过控制脲醛树脂加入量、水溶液pH值、树脂不同摩尔比、吸附反应时间等因素，研究脲醛树脂吸附机理，探究不同因素对废水中离子吸附率的影响。
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