可剝離膜去核污染的現狀和展望探討

西南科技大學 四川 綿陽 621000

可剝離膜是以高分子化合物為基底，加入各種絡合物，乳化劑，成膜劑等形成的一種液態膜液。它的作用機理主要是通過液態膜在凝膠成為固態膜之間會在膜自身的分子之間產生吸附力和粘力，將設備表面的放射性污染物吸附到可剝離膜上，再將可剝離膜從設備表面揭下以達到除去放射性污染物的目的。

1 放射性污染物去污方法的分類

1.1 利用化學機理去除污染物

利用化學作用機理去污的方法是通過不同的化學作用方式來達到對放射性廢物的去除目的。主要方法有化學泡沫法，化學凝膠法，有機酸處理法，無機酸處理法，絡合處理法等[1]，主要應用于特殊設備的表面去污處理。

1.2 利用生物作用去除污染物

生物處理法主要是應用自然界已經存在的某些特別的生物來對核污染進行處理，比如采用地桿菌屬來對核燃料生產過程中產生的鈾輻射進行固定，防止它發生遷移；通過微生物自身細胞表面或者細胞內部的特殊作用來將核污染物吸進細胞內，或者利用一些特殊的、對核污染物具有吸附作用的植物對被核污染物污染的地域進行放射性去污處理等。

1.3 利用物理作用去除核污染物

利用一些物理作用去除放射性核污染。比如物理洗消中的用水流對被污染的設備表面進行清洗，但此方法只適用于耐腐蝕的非電子儀器設備，但如果是用于去除放射性污染物，那么將產生放射性污染物廢水，可能會對環境造成二次污染[2]。當設備是不耐腐蝕的電子儀器并且污染物是具有放射性的核素時，那么便不能采用物理洗消的方法進行核素污染物處理，這時便可以采用可剝離膜去污的方法來對污染物進行去除以及方便后續對污染物的處理。

2 可剝離膜去除放射性核污染物的研究現狀

可剝離膜去污目前已經得到很大的研究，可剝離膜主要是用大分子材料比如PVA作為基體材料，再加入淀粉，由于淀粉與PVA的分子中都含有大量的羥基，大量的羥基之間相互產生作用破壞了淀粉分子內的氫鍵的穩定性來改善薄膜的性能[3]，再通過加入各種交聯劑、乳化劑、表面活性劑、絡合劑[4]等促進成膜物質來使膜液的性能比如水溶性、膜的拉伸強度、斷裂伸長率等得到較大提高。現如今主要是對基體以外的其他物質進行研究，例如：由于純PVA制備的可剝離膜液的固含量低、熱穩定性較差并且成膜時間較長，所以需要對材料進行改性處理，例如龍春華[5]等人對PVA材料進行改性處理，加入乙酸乙烯酯、丙烯酸與丙烯酸丁酯作為共聚單體并用半連續乳液聚合法制備去污乳液，使可剝離膜的最大熱分解溫度達到了368℃，斷裂拉伸率達到了600%，固體含量達到了30%左右。在核污染處理中，去污之后去污材料的收集是一個問題，雖然可以通過防護使人員受輻射的量在一定的指標內，但是依然不安全，所以希望有一種可以安全收集的去污材料，例如陳二娟[6]所研制的用MMA和MAA為單體以BCPA為RAFT試劑來制備了一種自脆性二嵌段共聚物去污材料，這種材料進行去污之后可自動脆裂，所產生的具有放射性的脆片可以利用機器人進行收集并集中處理。由于現在的大多數膜液都是以水為溶解劑，所以在低溫條件下水會結冰導致膜液無法在低溫環境下進行放射性污染物的處理，因此需要一種特殊的材料來在低溫條件下對放射性污染物進行處理，例如張坤[7]等人利用沸點較低的EA作為溶劑材料，以BA、MMA、AA為聚合用單體，加入各種成膜助劑使膜液的抗低溫性能提高，得到了在低溫環境下能正常去污的丙烯酸類材料。目前，針對可剝離膜去污材料已經有了許多的研究，但是利用可剝離膜去除放射性污染物后剝離下來的膜體材料的解決依然是一大難題。

3 展望

雖然現在可剝離膜去除放射性污染物的去污效率可以達到95%以上，但是針對某些特殊核素或者特殊環境的情況下，可剝離膜去除放射性污染物的方法依舊感到力不從心，甚至無法進行正常的去污工作，因此希望對可剝離膜的研究可以更多地針對這一類特殊問題，進一步提高可剝離膜在更多領域的使用，以及對某些特殊的，甚至是惡劣的環境的適用性。