专利名称：用于提取放射性核素以及用于分离锕系元素和镧系元素的碳纳米管衍生物的制作方法
技术领域：
本发明公开了一种功能化的碳纳米管材料的制备方法和其从有机相和/或水相中提取放射性核素、锕系和镧系元素的方法。功能化碳纳米管上的有机萃取基团包括含磷有机萃取基团[如磷氧化物(phosphine oxides)、磷酸(phosphoric acids) 或磷酸盐(phosphates)]，以及其它有机萃取基团，如冠醚(crown ethers)、杯芳烃冠醚衍生物(calixcrown derivatives)、丙二酉先胺衍生物(malonamide derivatives) > 二甘醇胺衍生物(diglycolamide derivatives)、聚乙二醇衍生物、钴二碳硼衍生物(cobalt dicarbollide derivatives)禾口氣杂环配体(N-donating heterocyclic ligands)。有机萃取基团是以共价键或非共价键的形式链接到碳纳米管上，有机萃取功能基团修饰的碳纳米管可用来从有机相和水相中提取放射性核素。本发明的功能化碳纳米管可从核废料、核电站的废核料或其它应用目的核废料中提取放射性核素。本发明还涉及到使用功能化碳纳米管对放射性核废料进行固液分离的工艺和过程。
权利要求
1.一种用于提取放射性核素的功能化碳纳米管，其特征是包括碳纳米管，该碳纳米管含有至少一个末端官能萃取基团和至少一个表面官能萃取基团，独立地，所述萃取基团包括有机含磷衍生物、N-杂环衍生物、丙二酰胺衍生物，二甘醇胺衍生物、冠醚衍生物、杯芳烃冠醚衍生物、聚乙二醇衍生物、钴dicarbollide衍生物、或其组合。
2.根据权利要求1所述的功能化碳纳米管，其特征是所述碳纳米管是单壁碳纳米管、 双壁碳纳米管、多壁碳纳米管、或碳纳米角、或其组合。
3.根据权利要求2所述的功能化碳纳米管，其特征是所述功能化碳纳米管可用来提取放射性核素、或锕系元素、或镧系元素、或其组合。
4.根据权利要求2所述的功能化碳纳米管，其特征是所述碳纳米管的末端萃取基团是
5.根据权利要求2所述的功能化碳纳米管，其特征是所述碳纳米管的末端萃取基团是
6.根据权利要求2所述的功能化碳纳米管，其特征是所述碳纳米管的末端萃取基团是
7.根据权利要求2所述的功能化碳纳米管，其特征是所述碳纳米管的末端萃取基团是
8.根据权利要求2所述的功能化碳纳米管，其特征是所述碳纳米管的末 端萃取基团是
9.根据权利要求2所述的功能化碳纳米管，其特征是所述化碳纳米管的末端 R3R2萃取基团是
10.根据权利要求2所述的功能化碳纳米管，其特征是所述碳纳米管的末端 R2萃取基团是
11.根据权利要求2所述的功能化碳纳米管，其特征是所述碳纳米管的萃取基团是冠醚或杂原子冠醚。
12.根据权利要求2所述的功能化碳纳米管，其特征是所述碳纳米管的萃取基团是单环或多环的N-杂环化合物，包括吡啶、二联吡啶、三联吡啶、或其衍生物。
13.根据权利要求2所述的功能化碳纳米管，其特征是通过化学或物理方法，碳纳米管上至少引入了一个或多个萃取基团。
14.一种从溶液中提取放射性核素的方法，包括以下步骤将含有金属的液体与功能化碳纳米管混合，或将含有金属的液体流过功能化碳纳米管，所述碳纳米管含有至少一个末端官能萃取基团和至少一个表面功能化的萃取基团，萃取基团包括有机含磷衍生物、N-杂环化合物、丙二酰胺衍生物、二甘醇胺衍生物、冠醚衍生物、杯芳烃冠醚衍生物、聚乙二醇衍生物、钴dicarbollide衍生物、或其组合。
全文摘要
本发明提供了一种萃取基功能化的碳纳米管的制备方法和结构，以及其从有机相和水相中提取放射性核素、锕系和镧系元素的方法。特别提到功能化碳纳米管上的有机萃取基团包括含磷有机萃取基团(如磷氧化物、磷酸或磷酸盐)，以及其它有机萃取基团，如冠醚、杯芳烃冠醚衍生物、丙二酰胺衍生物、二甘醇胺衍生物、聚乙二醇衍生物、钴dicarbollide衍生物和氮杂环配体。萃取基团是以共价键或非共价键的形式链接到碳纳米管上，萃取功能基团修饰的碳纳米管可用来从有机相和水相中提取放射性核素，如各种锕系及镧系元素。功能化碳纳米管可用来从核电站的核废料或使用后的核燃料，以及其它应用目的核废料中提取放射性核素。本发明还涉及到利用功能化碳纳米管作为固相对放射性核废料进行固液分离的工艺。
文档编号B82B1/00GK102316963SQ200880120676
公开日2012年1月11日 申请日期2008年10月9日 优先权日2007年10月9日
发明者王平山 申请人:华纳材料有限公司