3。2 SrTiO3@TiO2 复合纳米纤维的电化学性能分析 13

3。3 SrTiO3@TiO2 复合纳米纤维的光电性能分析 14

3。4 SrTiO3@TiO2 复合纳米纤维对铀酰离子的吸附性能分析 15

结 论 17

致 谢 18

参 考 文 献 19

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1  绪论

1。1 课题背景

随着当前人们对稳定能源的不断追求、环境保护意识的不断增长，核电技术产业化的稳 定性、可靠性逐渐成熟，以及核电在节能排放方面的优势，使得核能成为新能源行业的领导 者。据不完全统计，目前在全球范围内投入运转的核能发电站已超过 400 座，占世界总发电 量的 20%[1]，可以预见这个比例在今后也会有所增加。

但是，在核能的开发利用给我们带来的巨大经济以及社会效益的同时，它也有着极大的 隐藏潜在危害。首先，核事故会带来严重的人类健康以及生态环境问题，比如在 1979 年发生

在美国三里岛核事故、在 1986 年发生在前苏联的切尔诺贝利核事故、在 2011 年的发生在日

本的福岛核事故[2]。根据媒体报道，在 2011 年的日本福岛核事故中累积向海洋中排放了 9000 吨放射性废水，放射性超过 1500 亿 Bq [3]；其次，今年来核能技术的快速发展，使其对铀矿 的需求在不断增长，各个国家在铀矿资源的竞争上面也越来越激烈。据不完全统计，截止到 2020 年，我国核电装机容量将占全国总发电量的 4%左右，对铀矿资源的需求量也将日益增 多[4]。

铀是十分关键的核燃料资源，与此同时它也是放射性污染中主要元素之一。在核电站的 核燃料循环过程中，从起初铀矿资源的开采、冶炼、精制，一直到核燃料部件的制造以及反 应堆正常运行所产生的废水中都含有铀元素。另外，在核废料的处理中也会产生大量的含有 铀元素的放射性废水。此类放射性废水中含铀大约为 5 mg·L-1 ,远远高于国家排放标准 0。05mg·L-1[5]和世界卫生组织的推荐排放标准 0。15 mg·L-1[6]。由于含铀放射性废水是一类具有 持久放射性的废水，如果对其不加以处理而直接任其排放到生态环境中，将会带来非常严重 的后果。在水体和土壤中的铀，会通过食物链与生态圈进入生物体中，在一系列反应后放出 的射线会极大的影响健康导致各种疾病。

近些年来，随着核能产业的不断发展，其产生的相关放射性污染也逐步增加。为了人类 健康与生态环境的可持续性，各个国家都开始加强了对放射性废水处理技术的研究，以求能 够更加安全、可靠、有效地使用核能。在处理含铀放射性废水的同时，如果能够回收放射性 废水中的铀，那么就可以在降低其对生态环境的污染的同时，获得珍贵的铀资源。

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1。2  放射性废水概述

放射性废水是指在核电站运行阶段、核燃料处理阶段、放射性元素研究阶段以及相关设 施排放出的具有放射性的废水。参照国际原子能机构的相关规定，放射性废水根据其放射性 活度大小可以分为高、中、低、弱放四个等级，其中的主要来源是核燃料加工与核电站反应 堆运行[7]。与其他废水相比，放射性废水具有以下特点： 1、恒久性。放射性元素半衰期都很长，放射性废水一旦排放到生态环境中，就会向周围产生 放射性危害。在目前的处理技术中，包括物理、化学、生物等方法，都只能够减少其放射性 活度而其本身的放射性只能通过放射性元素的自身衰变来缓慢消除。 2、不可预见性与累加性。放射性元素大多无色无味，排放在环境中一般难以察觉。同时，放 射性元素有着累加性危害，在人体摄入极少剂量下可能无事，但在长期累加下也会对人体健 康造成可以预料的伤害。