碳分子筛和活性炭吸附氙气性能的研究.pdf

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1、第37卷第2期湘潭大学自然科学学报V01．37No．22015年6月NaturalScienceJournalofXiangtanUniversityJun．2015碳分子筛和活性炭吸附氙气性能的研究刘孟，张莉H，王茜(i．四川大学原子与分子物理研究所，四川I成都610065；2．中国工程物理研究院，四川绵阳621900)[摘要]放射性氙监测系统的取样一般采用炭基材料吸附分离法．为了获得性能优异的氙吸附材料，本文研究了活性炭以及三种碳分子筛对氙的吸附性能．用静态吸附法测定了273K、298K条件下的四种材料对Xe的吸附性能，用动

2、态吸附法测定了不同温度、不同载气流速下材料对氙的动态吸附系数，探讨了温度和载气流速对动态吸附系数的影响．实验表明：与静态吸附相比，TDX—O1碳分子筛在动态吸附中对氙的吸附性能更强．在2O℃，200ml／min的条件下，氙在TDX-OI上的动态吸附系数达到2103．3mL／g，是活性炭的3倍，是与其比表面积、孑L容、孔径相近的601碳分子筛的2倍．通过IR谱图分析和滴定实验确定官能对吸附性能没有影响，所以分析认为TDX-01碳分子筛的孔道结构十分有利于氙的动态吸附．关键词：分子筛；动态吸附；氙；吸附系数中图分类号：06—332文

3、献标识码：A文章编号：1000—5900(2015)02—0027一O6AdsorptionPropertiesofXenonbyCarbonMolecularSieveandActivatedCharcoalLIUMeng。ZHANGLi“，WANGQian(1．InatituteofAtomicandMolecularPhysics-SichuanUniversity。Chengdu610065；2．InstituteofNuclearPhysicsandChemistry，ChinaAcademyofEngineering

4、Physics，Mianyang621900China)[Abstract]Adsorptionseparationmethodisoneofeffectivemethodstodetectradioactivexenonisotopes．Inordertoselectwelladsorptivexenonadsorbent，theadsorptionpropertiesofXenonononeofactivatedcarbonandthreekindsofcarbonmolecularsieveswasstudiedbysta

5、ticadsorptionanddynamicadsorption．TheadsorptionpropertiesofXenoninmaterialswereresearchedof273Kand298Kbystaticadsorption，dynamicadsorptionhavebeenaccomplishedandtheeffectoftemperatureandgasflowrateonthedynamicsadsorptioncoefficienthasalsobeendiscussed．Theexperimental

6、resultsshowthatTDX-01carbonmolecularsievehasthemostexcellentdynamicadsorptionproperty．Atatemperatureof20℃。undertheconditionof200mL／min，thedynamicadsorptioncoefficientofxenononTDX一01reached2103．3mL／g，is3timesofactivatedcarbon。and2timesof601．IRspectrogramandthetitratio

7、nexperimentaldatapresentthatthefunctionalgroupshavenoeffectontheXenonadsorptionproperties．AllexperimentalresultimplythattheporestructurecharacteristicoftheTDX一01carbonmolecularsievearethemainreasonofxenonexcellentadsorptioncharacteristics．Keywords：molecularsieve；dyna

8、micadsorption；xenon；adsorptioncoefficient在核裂变过程中会释放出放射性的氙的同位素(¨Xe、。¨。Xe、¨Xe)，它们具有零时活度高、稳定同位素本底低、易于从大量空气中提取、探测灵敏度高等特点，因此全面禁止核试验条约(co