本發明涉及一種吸附劑，具體涉及一種銫離子吸附劑及其制備方法，屬于功能吸附材料。
背景技術：
1、目前全球的能源供給仍以化石能源為主，但化石能源的使大氣中的溫室氣體二氧化碳濃度的持續增加，導致全球的氣溫不斷上升，引發越來越多的災難性氣候事件。提高非化石能源在能源供給中的比例受到人們的重視。核能作為一種低碳高效的非化石能源在緩解全球能源危機以及減少溫室效應方面發揮著重要的作用。伴隨著核工業發展，在科研和生產活動中產生了大量放射性廢物。如果放射性廢水直接排放到自然水體中，放射性元素直接或通過食物鏈間接對人們的身體健康造成危害。核廢水中放射性元素的去除方法包括溶劑萃取、化學沉淀、離子交換和吸附等方法，其中無機吸附劑吸附法最受人們的關注。
2、鈾-235是最常用的核燃料，鈾-235的裂變產物包括多種放射性元素，其中放射性元素銫-137進一步裂變的半衰期為30.2年，是鈾-235的裂變產物排放到環境中在第一百年內危害人類健康的最嚴重的放射性廢物。因此高效、低成本地去除這種放射性元素具有重要的意義。
3、研究發現，某些無機基質的吸附劑(離子交換劑)對銫離子具有較好的吸附性能，如皂土、蒙脫石、絹云母、粘土、鎢酸鹽等。無機吸附劑具有熱穩定性高和耐輻射穩定性高的優點，但由于大部分無機吸附劑是形狀不規則的細顆粒吸附劑，作為柱吸附填料時具有易流失、壓降大等缺點。
技術實現思路
1、本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的不足，而提供一種銫離子吸附劑及其制備方法，將無機吸附劑負載于球形珠狀的樹脂內部，以陰離子交換樹脂負載鎢酸鋯作為銫離子的吸附劑，本發明得到的球形柱狀吸附劑克服了形狀不規則的細顆粒吸附劑用于柱吸附填料時的易流失、壓降大等的缺點，而且具有制備過程簡單、負載量高的優點。
2、為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：
3、本發明首先提供一種銫離子吸附劑的制備方法，以球形珠狀的樹脂作為載體、以鎢酸鋯晶體作為吸附銫離子的功能材料，將鎢酸鋯晶體負載于球形珠狀的樹脂內部從而形成球形珠狀吸附劑，包括以下步驟：
4、(1)負載鎢酸負離子：
5、將陰離子交換樹脂懸浮在鎢酸鹽水溶液中，室溫下進行攪拌，通過離子交換將鎢酸根負離子負載于陰離子交換樹脂上，離子交換完畢后依次經過濾、去離子水洗滌，得到負載鎢酸負離子的陰離子交換樹脂后備用；
6、(2)負載鎢酸鋯晶體：
7、將步驟(1)中得到的負載鎢酸負離子的陰離子交換樹脂懸浮于鋯鹽水溶液中進行反應，鎢酸負離子和鋯離子在樹脂內部形成鎢酸鋯沉淀，反應完成后依次經去離子水水洗、過濾和真空干燥后得到球形珠狀的銫離子吸附劑。
8、上述技術方案中，步驟(1)中，所述的陰離子交換樹脂為強堿性陰離子交換樹脂或者弱堿性陰離子交換樹脂中的任意一種。
9、上述技術方案中，步驟(1)中，所述的陰離子交換樹脂為強堿性陰離子交換樹脂時，強堿性陰離子交換樹脂可以是任何具有季胺基基團的陰離子交換樹脂，優選為聚苯乙烯系帶有三甲基胺基基團的強堿性陰離子交換樹脂。
10、上述技術方案中，步驟(1)中，所述的陰離子交換樹脂為弱堿性陰離子交換樹脂時，弱堿性陰離子交換樹脂可以是任何具有伯氨基、仲胺基或叔胺基基團的陰離子交換樹脂。
11、上述技術方案中，步驟(1)中，所述的鎢酸鹽水溶液，為二水鎢酸鈉水溶液中的任意一種，鎢酸鹽水溶液中溶質的質量濃度為5～40％，優選為30％。
12、上述技術方案中，步驟(1)中，將鎢酸根負離子負載于陰離子交換樹脂上時，陰離子交換樹脂上的陰離子基團的摩爾數(交換量)與鎢酸根負離子的摩爾數的比例為1：0.5～1：3，優選為1：1～1：1.5；所述的陰離子基團包括“伯氨基、仲胺基、叔胺基和(或)季胺基。
13、上述技術方案中，步驟(1)中，將鎢酸根負離子負載于陰離子交換樹脂上時，負載溫度為室溫到50℃，優選在室溫下負載；負載時間為1～24小時，負載時間與負載溫度相關，負載溫度愈高則所需負載時間愈短，室溫下負載時的負載時間優選6～12小時；負載時優選采用攪拌或者震蕩形式。
14、上述技術方案中，步驟(2)中，所述的鋯鹽水溶液，為八水合氯氧化鋯水溶液中的任意一種，鋯鹽水溶液中溶質的質量濃度為5～30％，優選為20％。
15、上述技術方案中，步驟(2)中，所述的負載鎢酸鋯晶體，陰離子交換樹脂上的鎢酸根的摩爾數與鋯鹽的摩爾數的比例為1：0.5～1：2，優選為1：0.5～1：1.
16、上述技術方案中，步驟(2)中，所述的負載鎢酸鋯晶體，負載溫度為室溫到60℃，優選40～50℃，進一步優選為40℃；負載時間為6～24小時，負載時間與負載溫度相關，負載溫度愈高則所需負載時間愈短，當負載溫度為40℃時，負載時間優選6～12小時，負載時優選采用攪拌形式。
17、上述技術方案中，步驟(2)中，所述的真空干燥，干燥的溫度為50～80℃、干燥時的壓力為小于200pa；干燥時間為8～24h。
18、本發明還提供一種經過制備方法制備后得到的銫離子吸附劑，所述的離子吸附劑為球形珠狀吸附劑。
19、本發明還提供一種所述的銫離子吸附劑在用于吸附銫離子方面的應用。
20、與現有技術相比，具有以下特點：
21、所述吸附劑的外形為球形柱狀，因此具有吸附劑不易流失和壓降小的優點；吸附劑具有制備過程簡單、成本低、鎢酸鈣負載量高的優點；所述的負載鎢酸鋯的樹脂對銫離子的吸附量和吸附率均高于對鈉、鉀、鈣和鎂等離子的吸附量和吸附率，具有高吸附選擇性。
1.一種銫離子吸附劑的制備方法，以球形珠狀的樹脂作為載體、以鎢酸鋯晶體作為吸附銫離子的功能材料，將鎢酸鋯晶體負載于球形珠狀的樹脂內部從而形成球形珠狀吸附劑，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的陰離子交換樹脂為強堿性陰離子交換樹脂或者弱堿性陰離子交換樹脂中的任意一種。
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的陰離子交換樹脂為強堿性陰離子交換樹脂時，強堿性陰離子交換樹脂為具有季胺基基團的陰離子交換樹脂。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的陰離子交換樹脂為弱堿性陰離子交換樹脂時，弱堿性陰離子交換樹脂為具有伯氨基、仲胺基或叔胺基基團的陰離子交換樹脂。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的鎢酸鹽水溶液，為二水鎢酸鈉水溶液中的任意一種，鎢酸鹽水溶液中溶質的質量濃度為5～40％。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，將鎢酸根負離子負載于陰離子交換樹脂上時，陰離子交換樹脂上的陰離子基團的摩爾數(交換量)與鎢酸根負離子的摩爾數的比例為1：0.5～1：3，負載溫度為室溫到50℃，負載時間為1～24小時。
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的鋯鹽水溶液，為八水合氯氧化鋯水溶液中的任意一種，鋯鹽水溶液中溶質的質量濃度為5～30％。
8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的負載鎢酸鋯晶體，陰離子交換樹脂上的鎢酸根的摩爾數與鋯鹽的摩爾數的比例為1：0.5～1：2，負載溫度為室溫到60℃，負載時間為6～24小時。
9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的真空干燥，干燥的溫度為50～80℃、干燥時的壓力為小于200pa；干燥時間為8～24h。
10.一種經過權利要求1-9任一項所述的制備方法制備后得到的銫離子吸附劑，其特征在于，所述的離子吸附劑為球形珠狀吸附劑。