γ輻照和熱作用下硅基磷鉬酸銨對Cs的吸附行為

郭建鋒，桑紅吉，陳禾洲，吳 艷，*

1.中核四0四有限公司，甘肅 嘉峪關(guān) 732850；2.上海交通大學 核科學與工程學院，上海 200240

作為發(fā)展?jié)摿薮蟮那鍧嵞茉?，核能的開發(fā)和利用在給人類帶來豐厚能源的同時也會不可避免地產(chǎn)生大量放射性廢物。這些放射性廢物是否被安全有效地處理處置已成為影響核工業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。其中137Cs是高放廢液中最常見的放射性核素，具有放射性高、釋熱量大、半衰期長、生物毒性強等特點。目前，高放廢液的主要處理方法是對其進行玻璃固化后將固化體埋入地下深處與生物圈隔離。研究表明，在前300年的時間內(nèi)，玻璃固化體產(chǎn)生的放射性和熱量70%以上來源于137Cs，若將其從高放廢液中去除，可有效降低高放廢物的發(fā)熱量和毒性，提高深地質(zhì)處置庫的有效容量（玻璃固化體體積可減少25%～40%），從而能夠大幅度降低高放廢液的處置成本[1]。因此，從高放廢液中去除137Cs對放射性廢物的處理處置具有重要意義。

近年來國內(nèi)外學者投入大量精力致力于放射性元素Cs的分離回收，目前主要的去除方法包括沉淀法、溶劑萃取法、膜分離法、生物處理法和離子交換/吸附法等[1-2]。沉淀法具有工藝技術(shù)成熟、簡單易操作和經(jīng)濟性好的特點。Rout等[3]以MF611、Rishabh611和硫酸鋇、氫氧化鐵分別作為絮凝劑和共沉淀載體去除放射性廢水中的Cs，在放射性活度濃度為40～50 Bq/L的廢水中Cs的去污因子（DF）達到22.9，但在強放射性條件下該方法固液分離操作困難，需要進行間歇式操作而難以實現(xiàn)自動化運行。溶劑萃取法中常用的杯芳烴冠醚、酚醇類材料對Cs具有良好的分離效果，利用大小不同的空穴和不同類型的取代基可以實現(xiàn)對不同陽離子的分離富集，有較好的應(yīng)用前景[4-7]。黃鵬等[8]將弱酸性取代苯酚（t-BAMBP）作為萃取劑，對Cs的萃取率可達到96.8%。膜分離技術(shù)中，反滲透法對放射性核素的去除效果顯著，但效率提高、膜清洗困難和污染問題仍亟待解決[9]。近年來，在放射性廢物處理領(lǐng)域，離子交換/吸附法因其吸附容量高、離子選擇性好、適應(yīng)性強、工藝簡單而備受關(guān)注。用于去除放射性Cs的吸附材料主要有礦物材料[10]、雜多酸鹽[11-13]、鐵氰化物與亞鐵氰化物[14]、MOFs及其復(fù)合材料和地聚物等[15-16]。

磷鉬酸銨（AMP）是一種雜多酸鹽，為黃色結(jié)晶狀無機化合物，化學式為（NH4）3P（Mo3O10）4，由具有Keggin結(jié)構(gòu)的十二鉬磷雜多酸陰離子[P（Mo3O10）4]3-和NH+4組成。AMP具有立方晶系，空間群為224（pn-3m），NH+4處于[P（Mo3O10）4]3-的間隙中。AMP對Cs具有吸附選擇性好、吸附容量大的特點，并且具有較好的耐酸和耐輻照穩(wěn)定性[17-18]。由于磷鉬酸銨本身為極細的粉末，呈微晶狀結(jié)構(gòu)，水力學特性較差，一般很難直接應(yīng)用于工業(yè)柱操作中。在前期的探索中，本研究小組成功制備了用于去除Cs的硅基負載型磷鉬酸銨（AMP/SiO2）復(fù)合吸附劑。初步研究表明，該吸附劑對Cs選擇性好、吸附容量高，可進行柱實驗操作[11-12]。然而，由于高放廢液具有強放射性和高釋熱量，吸附劑還會受到衰變熱和輻照的影響。因此，本工作擬進一步研究不同溫度、共存金屬離子濃度、輻照吸收劑量對AMP/SiO2吸附性能的影響，并開展吸附劑的耐輻照穩(wěn)定性研究。

1 實驗部分

1.1 主要試劑和儀器

磷鉬酸、氯化銨、乙醇、硝酸、硝酸銫等為分析純，國藥集團化學試劑有限公司。掃描電鏡和X射線能譜分析儀（SEM-EDS，TESCAN公司）用于測定吸附劑的表面形貌和元素組成；采用BET比表面積法測定吸附劑的比表面積、孔體積和平均孔徑；多功能X射線衍射儀（XRD，Bruker公司）表征吸附劑的晶體結(jié)構(gòu)變化；傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR，日本Shimadzu公司）分析吸附劑的官能團結(jié)構(gòu)；Shimadzu 7510電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP，日本Shimadzu公司）及SP3880原子吸收光譜（AAS，上海光譜儀器）測定金屬濃度。

1.2 吸附劑的制備

取適量SiO2，利用N-1100減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（日本EYELA公司），通過抽真空負壓，將磷鉬酸和氯化銨先后導入SiO2載體的孔內(nèi)，沉淀形成磷鉬酸銨結(jié)晶，從而制備成高密度型復(fù)合吸附劑硅基磷鉬酸銨（AMP/SiO2）[12]。SiO2載體的粒徑范圍為70～150μm。

1.3 輻照及吸附實驗

利用中國科學院上海應(yīng)用物理研究所60Coγ源（3.7×105Bq）對吸附劑進行輻照，樣品的γ吸收劑量分別為50、100、300、500 k Gy，由Fricke劑量計標定吸附劑的吸收劑量，輻照劑量率約為0.5 k Gy/h，空氣氛圍。采用批式實驗研究輻照前后AMP/SiO2對Cs的吸附性能。首先研究了溫度及共存離子對未輻照樣品的吸附影響；針對輻照后樣品開展了HNO3濃度的影響和飽和吸附容量的評價。量取50 mg吸附劑于玻璃瓶中，加入5 cm3不同濃度的CsNO3-HNO3溶液，放入水浴搖床中振蕩24 h，水浴溫度設(shè)置為25、50、75℃；振蕩結(jié)束后，使用水系過濾頭將吸附劑與溶液分離，金屬濃度采用ICP及AAS進行測定。以吸附分配系數(shù)（Kd，cm3/g）、平衡 吸附容量（Qe，mg/g）為吸附性能評價指標，其計算如下：

式中：c0和ce分別為吸附前后溶液中目標核素的濃度，mmol/L；m為吸附劑的質(zhì)量，g；V為溶液的體積，cm3。

2 結(jié)果與討論

2.1 吸附劑的表征

BET比表面積法用于測定吸附劑的比表面積、孔體積和平均孔徑，可直觀地體現(xiàn)吸附劑的吸附能力大小。AMP/SiO2的BET比表面積、孔體積和平均孔徑等多項指標，經(jīng)測試列于表1。SiO2的比表面積為68.0 m2/g，隨著AMP晶體的負載，吸附劑比表面積增大至73.0 m2/g。AMP/SiO2具有多孔特征，平均孔徑為18 nm，有利于Cs離子在吸附劑孔道內(nèi)的擴散和快速反應(yīng)。

表1 SiO2和AMP/SiO2的BET參數(shù)Table 1 BET data of SiO2 and AMP/SiO2

圖1為未輻照AMP/SiO2復(fù)合吸附劑吸附實驗前后的SEM圖。由圖1可知：吸附Cs前吸附劑為均勻飽滿、形狀規(guī)則的球體；球體表面光滑，未觀察到AMP附著在SiO2表面；根據(jù)SEM的標度尺可知AMP/SiO2的顆粒直徑約為90μm。在吸附Cs元素后，AMP/SiO2仍然保持完整的球體未發(fā)生破損，說明其具有良好的機械性能和水力學性能。為了進一步評價吸附實驗后Cs在吸附劑上的分布情況，對吸附劑球面的橫截面進行了掃描電鏡能譜（EDS）及線掃分析（圖2）。由圖2的EDS結(jié)果可知，檢測到了元素O、Si、Mo、Cs、P，包含了載體和吸附材料AMP的組成元素。由圖2右上角的線掃分析結(jié)果可知，元素Mo、P與Cs的檢出峰幾乎完全重疊，驗證了NH+4與Cs+發(fā)生離子交換，表明了AMP/SiO2對Cs的良好的吸附性能。

圖1 未輻照AMP/SiO2的SEM圖Fig.1 SEM of fresh AMP/SiO2

圖2 未輻照AMP/SiO2吸附Cs后的EDS能譜及線掃分析圖Fig.2 EDS and line analysis of fresh AMP/SiO2 after adsorbing Cs

圖3為未輻照AMP/SiO2、SiO2及AMP粉末的熱穩(wěn)定性分析結(jié)果（TG-DTA），按照10℃/min的升溫速率加熱至1 100℃并保溫1 h。由TG-DTA曲線可知，SiO2質(zhì)量未發(fā)生明顯變化，而AMP粉末與AMP/SiO2則隨著溫度不斷的升高，質(zhì)量持續(xù)下降，尤其在700—800℃區(qū)間可觀察到急速的失重。對于AMP粉末，當溫度小于120℃時，由于表面水和結(jié)晶水的揮發(fā)，質(zhì)量損失約為4.5%；120℃以上AMP熱分解的三個重要階段如下：（1）120—350℃，根據(jù)DTA峰的形狀，可以判斷出該熱分解過程為放熱過程，該階段吸附劑的質(zhì)量減少6.1%，AMP開始發(fā)生熱分解，包括其結(jié)構(gòu)中的部分NH+4開始分解為NH3氣，AMP在此階段仍具有一定的吸附作用；（2）從350—695℃，AMP持續(xù)熱分解，這一階段失重為6.9%，NH+4完全分解逸出，并伴隨著熱解產(chǎn)物的生成，該現(xiàn)象與文獻[19]報道一致；（3）從695—1 000℃，該過程為吸熱過程，吸附劑的質(zhì)量降低82.5%，表現(xiàn)為AMP的完全分解，Keggin結(jié)構(gòu)發(fā)生崩塌，生成鉬化合物和磷化合物，并在700—800℃范圍內(nèi)發(fā)生升華。與AMP相比較，AMP/SiO2的熱分解行為相似，在120℃之前的質(zhì)量損失為3.8%；在120—350℃區(qū)間質(zhì)量損失不明顯約為1%，在350—695℃區(qū)間失重1.6%，并觀察到輕微的放熱峰；在695—1 000℃區(qū)間為吸熱過程，失重48.8%后趨于平緩。

圖3 不同材料的TG-DTA圖Fig.3 TG-DTA diagrams of various materials

為了進一步研究AMP/SiO2的熱穩(wěn)定性，開展了變溫XRD的測試，對吸附劑進行邊加熱邊θθ角掃描，結(jié)果示于圖4。由圖4可知，在100—300℃范圍內(nèi)，AMP/SiO2的衍射峰峰形尖銳且無明顯雜峰，與標準JCPDS卡PDF＠09-0412一致，AMP的晶體結(jié)構(gòu)為（NH4）3PO4（MoO3）12·4H2O，說明到300℃為止吸附劑的結(jié)構(gòu)仍然保持相對穩(wěn)定。當溫度達到400℃，AMP的衍射峰強減弱并伴隨有MoO3的產(chǎn)生，說明AMP開始逐漸分解，熱解產(chǎn)物為MoO3，由于AMP結(jié)構(gòu)中P元素的量相對較少，所以作為熱解產(chǎn)物的氧化磷未能檢測到；當溫度高于450℃，AMP的衍射峰消失，主要晶相為MoO3，說明吸附劑幾乎完全熱解。結(jié)合熱重分析可知，AMP/SiO2吸附劑在100—300℃范圍內(nèi)展現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性，可以在高釋熱條件下應(yīng)用。

圖4 未輻照AMP/SiO2在100—450℃的變溫XRD圖Fig.4 XRD pattern of fresh AMP/SiO2 at 100-450℃

2.2 輻照對吸附劑結(jié)構(gòu)的影響

AMP/SiO2在輻照前及接受50～500 k Gy輻照吸收劑量后的XRD圖譜示于圖5。由于SiO2載體是非結(jié)晶物質(zhì)，因此圖5中所有的衍射峰均屬于AMP的衍射峰，且在不同的吸收劑量下沒有明顯的其它結(jié)晶物質(zhì)存在，說明輻照后AMP的結(jié)構(gòu)得到較好的維持。吸附劑的晶體衍射圖與標準圖譜JCPDS卡片No.09-0412上AMP的衍射峰幾乎一致，在輻照后只有部分衍射峰的位置隨著輻照吸收劑量的變化而發(fā)生了微小的偏移。這主要是因為γ輻照引起了吸附劑晶格上的原子離位，產(chǎn)生的空位使晶格內(nèi)部應(yīng)力增加，繼而發(fā)生膨脹導致衍射峰出現(xiàn)偏移。在吸收劑量為50 k Gy和500 k Gy的條件下，AMP/SiO2在（1 1 0）、（2 2 0）、（2 2 2）晶面上對應(yīng)的衍射峰相對強度分別為1 759、750、2 760及1 580、667、2 356，而未輻照吸附劑的為4 419、1 958、7 642，說明輻照后AMP/SiO2的衍射峰強度發(fā)生了降低。這是由于在輻照作用下AMP/SiO2結(jié)構(gòu)發(fā)生少量變化，使得單位質(zhì)量吸附劑中AMP的含量減少，衍射峰的強度降低。另一方面可能與γ輻照引起了吸附劑中的部分AMP晶相向非晶相轉(zhuǎn)變相關(guān)。進一步依據(jù)謝樂公式進行計算，輻照前AMP/SiO2的孔道中平均晶粒尺寸為303?（1?=0.1 nm），在吸收100 k Gy輻照后尺寸變?yōu)?83?；輻照前后吸附劑均為邊長為11.6?的正方體晶胞。上述結(jié)果表明，在不同輻照吸收劑量下AMP/SiO2的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了微小的改變，但主要衍射峰均未出現(xiàn)明顯變化，這與吸附性能受輻照劑量影響較小的結(jié)論一致。

圖5 輻照前后AMP/SiO2的X射線衍射圖譜Fig.5 XRD patterns of AMP/SiO2 before and after radiation

圖6為AMP/SiO2在接受50～500 k Gy輻照吸收劑量前后的FTIR圖譜。峰位3 446 cm-1屬于H—O—H的伸縮振動峰，1 636 cm-1屬于H—O—H的彎曲振動，說明AMP/SiO2中存在結(jié)晶水或表面吸附水。輻照后該兩處吸收峰變強，由于輻照前未對密封瓶進行抽真空為空氣氛圍，且瓶中空氣的水分等推測在γ輻照作用下產(chǎn)生·H、·OH等自由基，還可能進一步導致AMP結(jié)構(gòu)中的Mo（Ⅵ）O鍵轉(zhuǎn)變成為Mo（Ⅴ）—O—H鍵，也會使得羥基增加[20]。峰位1 108 cm-1和791 cm-1分別屬于Si—O—Si的反對稱伸縮振動峰和對稱伸縮振動峰。3 200 cm-1和1 404 cm-1分別屬于N—H的伸縮振動峰和彎曲振動峰。962 cm-1和864 cm-1屬于[PMo12O40]3-的Keggin結(jié)構(gòu)的特征峰[15]，峰強隨著輻照吸收劑量的增大而略微降低，說明[PMo12O40]3-的Keggin結(jié)構(gòu)在輻照作用下發(fā)生了少量分解。上述結(jié)果與輻照后AMP-PAN的紅外趨勢相似[20]，說明在50～500 k Gy輻照吸收劑量范圍內(nèi)，AMP/SiO2仍具有較好的結(jié)構(gòu)完整性。

圖6 輻照前后AMP/SiO2的紅外圖譜Fig.6 FTIR patterns of AMP/SiO2 before and after radiation

2.3 溫度對吸附性能的影響

在25、50、70℃的溫度條件下，未輻照AMP/SiO2在HNO3介質(zhì)中對Cs的吸附分配系數(shù)Kd的變化示于圖7。如圖7所示，HNO3濃度對Kd的影響較小，基本保持穩(wěn)定。當HNO3濃度分別為0.1、1.0、3.0 mol/L時，在25℃下，Cs的Kd分別 為223、142、129 cm3/g；在50℃時，Kd分別為206、142、132 cm3/g，僅略微降低；在70℃下，Kd值仍能保持135、79.1、74.5 cm3/g；說明吸附過程為放熱反應(yīng)，溫度對吸附性能的影響較小。因此，AMP/SiO2對Cs的吸附具有良好的耐酸性和耐熱性，有望有效地應(yīng)用于酸性溶液中對Cs的去除。

圖7 不同溫度及HNO3濃度對吸附的影響Fig.7 Effect of nitric acid and temperature on adsorption

2.4 共存離子對吸附性能的影響

乏燃料后處理所產(chǎn)生的高放廢液組成復(fù)雜多樣，多種共存離子的存在會對材料的吸附性能造成影響。配制含有Cs（Ⅰ）、Sr（Ⅱ）、Zr（Ⅳ）、Ru（Ⅲ）、Pd（Ⅱ）、Mo（Ⅴ）、Gd（Ⅲ）、Sm（Ⅲ）、Nd（Ⅲ）、La（Ⅲ）十種離子共存的模擬廢液（金屬離子濃度：5 mmol/L，HNO3濃度：0.1～7.0 mol/L），研究了AMP/SiO2在模擬廢液條件下對Cs（Ⅰ）的吸附性能，結(jié)果示于圖8。由圖8可知，在所有酸度條件下，Cs（Ⅰ）的吸附分配系數(shù)遠高于其它元素，除了Zr（Ⅳ）、Mo（Ⅴ）以外，AMP/SiO2對其他離子幾乎不吸附。這是由于在1.0 mol/L酸度下，Zr（Ⅳ）易與Mo（Ⅴ）形成沉淀，導致其在溶液中的含量減小，但兩種元素的吸附分配系數(shù)均低于40 cm3/g。AMP是一種離子交換劑，其陽離子NH4+能夠與溶液中的Cs+進行可逆交換，由于NH+4半徑（3.31?）與Cs+（3.29?）半徑接近[21]，因此對Cs的吸附選擇性好。本課題組前期開展了大量雜多酸鹽類吸附材料的熱力學性能研究，由NH+4與Cs+的平衡等溫交換圖與Kielland圖可知，AMP對Cs+的選擇性＞NH+4，與Cs的最大離子交換度約為0.71即交換后的形式為Cs2NH4MP[22]，且離子交換自由能ΔG=-0.9 kJ/mol，低于其他沸石類材料，顯示出AMP對Cs的高效選擇性。

圖8 未輻照AMP/SiO2在不同HNO3濃度下對各金屬離子的吸附分配系數(shù)Fig.8 Effect of co-existing ions on K d of fresh AMP/SiO2 at different HNO3 concentration

2.5 輻照對吸附性能的影響

高放廢液的HNO3濃度范圍較廣，一般為2～5 mol/L，吸附劑的耐輻照、耐酸性能是評價其穩(wěn)定性的重要參數(shù)，也是其能夠應(yīng)用于實際工業(yè)放射性廢水處理的前提。因此有必要研究輻照后的AMP/SiO2吸附劑在不同HNO3濃度下的吸附性能。AMP/SiO2吸附劑在50～500 k Gy輻照吸收劑量后，Kd隨酸度的變化示于圖9。如圖9所示，不同輻照吸收劑量后Cs的Kd變化較小，均在100 cm3/g以上，吸附劑在0.1～5.0 mol/L酸度范圍內(nèi)仍然保持對Cs的良好吸附效果，說明AMP/SiO2吸附劑受γ輻照的影響小。即使在接受500 k Gy吸收劑量后，Cs的Kd在0.1、1.0、3.0 mol/L酸度下仍達到237、142、108 cm3/g，與未輻照前的值相近。隨著HNO3濃度的增加，AMP/SiO2對Cs的吸附分配系數(shù)Kd值略微下降，這與H+的競爭性吸附有關(guān)。

圖9 輻照后AMP/SiO2在不同HNO3濃度下對Cs的吸附分配系數(shù)Fig.9 K d of irradiated AMP/SiO2 for Cs at different HNO3 concentration

2.6 輻照對Cs飽和吸附容量的影響

飽和吸附容量是評價吸附劑對目標核素吸附性能的關(guān)鍵參數(shù)。采用輻照后的樣品在3.0 mol/L HNO3溶液中開展飽和吸附容量實驗，通過Langmuir和Freundlich兩種吸附等溫線模型擬合判斷AMP/SiO2對Cs的吸附機理并計算出理論飽和吸附容量。

Langmuir吸附等溫線模型的應(yīng)用范圍較廣，其假設(shè)吸附劑與目標核素之間的吸附是有限位點的單層吸附，表達式如下：

式中：ce為吸附平衡時介質(zhì)溶液中Cs的濃度，mmol/L；Qmax為吸附劑的最大吸附容量，mg/g；KL為此方程的吸附平衡常數(shù)。

Freundlich吸附等溫線模型是建立在實驗基礎(chǔ)上的經(jīng)驗方程，通常應(yīng)用于多層的物理化學吸附過程，表達式如下：

式中：KF為AMP/SiO2吸附劑對Cs的相對吸附容量常數(shù)，mg/g；1/n為此方程的吸附過程強度常數(shù)。

圖10為接受不同輻照吸收劑量后AMP/SiO2對Cs（Ⅰ）的吸附等溫線模型擬合，模型擬合參數(shù)列于表2。由圖10可知，平衡吸附容量的變化隨著溶液中初始Cs（Ⅰ）濃度的增加而逐漸增大然后趨于平穩(wěn)。兩種吸附等溫線模型的相關(guān)系數(shù)r2均接近于1。經(jīng)過Langmuir模型擬合計算，未輻照樣品的最大吸附容量為28.8 mg/g；AMP/SiO2吸附劑接受50、100、300、500 k Gy輻照吸收劑量后，通過Langmuir模型擬合得到的最大吸附容量分別為25.1、25.9、23.9、25.1 mg/g（表2），與未輻照樣品相比下降了9.8%～16.9%，吸附性能受輻照的影響與AMP類復(fù)合吸附劑AMP/SBA-15、AMP/PAN和MCC-g-AMP的趨勢相似，均為達到200～300 kGy吸收劑量后，吸附量的降低≤20%[16-17，20]。而Freundlich等溫線模型擬合得到的最大吸附容量范圍在22.3～24.1 mg/g。由于Langmuir擬合值更接近實驗值，說明輻照后AMP/SiO2對Cs（Ⅰ）的吸附更加符合Langmuir吸附等溫線模型。吸附劑飽和吸附容量的變化與輻照后AMP的結(jié)構(gòu)發(fā)生降解相關(guān)，還關(guān)系到AMP-Keggin陰離子中的Mo（Ⅵ）O鍵減 少 轉(zhuǎn) 變成為Mo（Ⅴ）—O—H鍵，如果該羥基官能團具有適當?shù)乃嵝?，亦可能會發(fā)生H+與Cs+的交換造成Cs飽和吸附容量的變化[20]。由上述結(jié)果可知，AMP/SiO2對Cs（Ⅰ）的吸附是均勻表面上的單分子層吸附，吸附劑表面的點位數(shù)量一定，且各吸附點之間沒有Cs（Ⅰ）的轉(zhuǎn)移運動。

表2 輻照前后AMP/SiO2吸附等溫線擬合參數(shù)Table 2 Estimated isotherm parameters of adsorption isotherms before and after radiation

圖10 輻照前后AMP/SiO2對Cs（Ⅰ）的吸附等溫線擬合曲線Fig.10 Adsorption isotherms of fresh and irradiated AMP/SiO2 for Cs（Ⅰ）

3 結(jié) 論

（1）AMP/SiO2復(fù)合吸附劑平均顆粒大小為90μm，平均晶粒尺寸為303?，吸收100 k Gy輻照后，平均晶粒尺寸略微增大至383?，為邊長11.6?的正方體晶胞。AMP的Keggin結(jié)構(gòu)特征峰強隨著輻照吸收劑量的增大而減弱，在輻照作用下發(fā)生部分分解。根據(jù)TG-DTA和變溫XRD結(jié)果分析得到，吸附劑在100—300℃范圍內(nèi)展現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性。

（2）AMP/SiO2對Cs（Ⅰ）具有良好的吸附選擇性，在不同酸度的模擬高放廢液中，Cs的Kd＞100 cm3/g，對其他離子幾乎不吸附；即使在接受500 k Gy吸收劑量后，在3.0 mol/L酸度下Kd仍達到108 cm3/g，最大吸附容量為25.1 mg/g，與未輻照前的值相近。AMP/SiO2在吸收劑量50～500 k Gy范圍內(nèi)，耐輻照性能好，對吸附性能的影響小。

（3）AMP/SiO2對Cs（Ⅰ）的吸附為放熱反應(yīng)，吸附過程更符合Langmuir模型，表明其吸附更接近表面均一的單層吸附。AMP/SiO2具有良好的耐酸性和耐熱性，有望應(yīng)用于酸性放射性廢液中對Cs的去除。