CN101278358B - 用于表面去污的可抽吸凝胶及其使用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可用于表面去污的可抽吸凝胶，并涉及这种凝胶的使用。例如，该去污可以是放射性去污。本发明的凝胶由一种胶体溶液组成。其包括相对于凝胶总重量占5wt％至25wt％的无机粘度调节剂；相对于凝胶总重量占0.01wt％至0.2wt％的表面活性剂，以及，特别优选地，以严格低于凝胶总重量的0.1wt％的量存在的表面活性剂；每升凝胶中0.5mol至7mol的无机酸或无机碱；以及可选的每升凝胶中0.05mol至1mol的在强酸介质中具有高于1.4V的标准氧化还原电势E0的氧化剂或者这种氧化剂的还原形式；其余为水。该凝胶可以通过喷射施加到待去污表面，并在干燥后以干燥残留物的形式通过抽吸或擦拭被去除。

Description

用于表面去污的可抽吸凝胶及其使用
技术领域
本发明涉及一种可用于表面去污的可抽吸凝胶，以及这种凝胶的使用。
所述去污可以是，例如，放射性去污。
该凝胶可用于各种待处理的表面，例如金属表面、塑料表面、玻璃表面和/或多孔表面(例如混凝土表面)。
背景技术
现有技术下的凝胶不干燥，或只有在几十个小时之后才干燥，且必须在几小时之后通过用水冲洗而全部被除去。这种情况下，冲洗也有可能干扰凝胶在壁上的作用并控制凝胶的作用持续时间。
冲洗具有产生液体流出物的缺点，该液体流出物达到每千克所用凝胶产生10L水的量。当涉及放射性去污时，这些去污流出物必须在用于处理核材料的现有设备中进行处理。因此，这需要对这些流出物的处置以及它们对设备处理流程方面的影响进行深层研究。此外，这种必须被冲洗的凝胶不能用于处理那些绝不可浸湿的设备表面。
由CEA和COGEMA共同提交并于2003年1月20日公布的中请WO 03/008529，描述了用于处理，特别是用于去污的一种方法和一种凝胶。这种凝胶的组成已确定，以致它能够容易地应用到待去污的表面，然后经过几小时的完全干燥后，通过简单地擦拭(brossage)或抽吸(aspiration)，连同其保留的放射性能一起被除去。这种凝胶由一种胶质溶液组成，包括相对于凝胶的重量占5wt％至15wt％的二氧化硅，0.5mol/L至4mol/L的无机酸或无机酸的混合物，以及，可选的，0.05mol/L至1mol/L的在强酸介质中具有高于1.4V的标准氧化还原电势E0的氧化剂或者这种氧化剂的还原形式。在所述文献中描述的表面处理方法包括将凝胶应用到待处理表面上，保留该凝胶在表面上直到干燥，通过抽吸或擦拭将干燥凝胶残留物去除。
本发明的目的是进一步改进这篇近来的文献中所描述的凝胶和方法。具体而言，发明人观察到，所述文献中描述的凝胶有一些缺点：其粘度和干燥率不能始终很好地得到控制，其喷射并非始终容易进行，该凝胶在表面上的裂纹未被很好地控制(干燥凝胶残留物过大)，以及某些干燥凝胶残留物强有力地粘附在支撑物上且很难通过抽吸或擦拭来除去。
发明内容
本发明通过由一种胶体溶液组成的一种凝胶实现前述目标，其特征在于，所述凝胶包括：
-相对于该凝胶总重量占5wt％至25wt％的无机粘度调节剂；
-相对于该凝胶总重量占0.01wt％至0.2wt％的表面活性剂，以及特别优选地，用量严格低于凝胶总重量的0.1wt％的表面活性剂；
-每升凝胶中0.5mol至7mol的无机酸或碱；以及
-可选地，每升凝胶中0.05mol至1mol的在强酸介质中具有高于1.4V的标准氧化还原电势E0的氧化剂或者这种氧化剂的还原形式；
-其余为水。
本发明的凝胶是水性的，它可以是酸性或碱性，氧化性或还原性的。它可被用于表面的放射性去污，并且，在15℃～30℃的温度及20％～70％的相对湿度下，经过几小时(通常为2至72小时)的完全干燥后，结果形成一种固体干燥残留物，该固体干燥残留物具有与支撑物分离的极好的性能。因此，该凝胶被称为“可抽吸凝胶(gel aspirable)”。
所述干燥时间可进一步缩短，例如通过通风(例如用空气)。使用230m3/hour的通风量，可将干燥时间降至例如48小时或更少，使用900m3/hour的通风量，可将干燥时间降至例如24小时或更少。
术语“粘度调节剂”应理解为意指一种粘度调节剂或多种粘度调节剂的混合物。该粘度调节剂可优选地为无机的(或矿物质)。它可以是，例如，氧化铝或二氧化硅。
当粘度调节剂是基于二氧化硅(silice，硅石)，或基于二氧化硅的混合物，这种二氧化硅可以是亲水或疏水的。而且，它可以是酸性或碱性的。它可以是，例如，Rhodia公司出售的TIXOSIL 73(商标)二氧化硅。优选地，根据本发明，该二氧化硅具有占凝胶重量5wt％至25wt％的浓度，从而确保凝胶在平均20℃至30℃的温度及20％至70％的相对湿度下，在2至72小时内更加有效地干燥。
在可使用的酸性二氧化硅中，可提及的是，例如，Cabot公司出售的“Cab-o-Sil”M5、H5或EH5(商标)热解二氧化硅以及Degussa公司出售的名为AEROSIL(商标)的热解二氧化硅。在热解二氧化硅中，AEROSIL(商标)二氧化硅是优选的，它给最少量的无机填料提供最佳的粘度调节性能。
所用的二氧化硅也可以是通过将硅酸钠溶液与酸混合，由湿法获得的所谓的沉淀二氧化硅。优选的沉淀二氧化硅以SIPERNAT 22LS及FK 310(商标)名出售。
根据本发明的一个特别有利的实施例，粘度调节剂可以是沉淀二氧化硅和热解二氧化硅(silice pyrogénée，或熔融硅石)的混合物。这是因为这种混合物改善了凝胶的干燥以及所得干燥残留物的粒度。有利地，热解二氧化硅与沉淀二氧化硅的混合物占凝胶的5wt％至25wt％。这使得可以确保凝胶在平均20℃至30℃的温度及20％至70％的相对湿度下，在2至72小时内进行干燥。例如，向包括8wt％热解二氧化硅(例如AEROSIL 380(商标))的凝胶中添加0.5wt％的沉淀二氧化硅，例如FK 310(商标)，从而增大了干燥残留物(下列实例2)的粒度并导致在干燥后产生具有毫米级粒径的干燥残留物，其方便了通过擦拭或抽吸而进行的回收。
当粘度调节剂是基于氧化铝(Al2O3)的，它可以通过，例如高温水解而获得。例如，可提及的是Degussa出售的产品ALUMINEC(商标)。优选地，该氧化铝占凝胶的10wt％至25wt％。确切地说，这种浓度使得该凝胶可以在平均20℃至30℃的温度及20％至70％的相对湿度下，在2至72小时内进行更有效地干燥。
根据该发明，术语“表面活性剂”应理解为一种表面活性剂或者两种或多种表面活性剂的混合物。因此，根据本发明，以一种创新的方式，向文献WO 03/008529中描述的凝胶添加非常少量的表面活性剂，或一种特定的表面活化剂，其在每千克凝胶中少于2克，通常相对于凝胶总重量在0.01wt％至0.2wt％。优选地，根据本发明的凝胶中的表面活性剂的用量严格低于凝胶总重量的0.1wt％，更具体地说，该用量从凝胶总重量的0.01wt％增至0.1wt％，不包括0.1wt％的值。有利地，0.2wt％的值与0.1wt％的值排除在关于本发明内容中的表面活性剂的范围外。
根据本发明，该表面活性剂可以是一种表面活性剂或多种表面活性剂的混合物，其具有一个或多个以下特性：润湿性、乳化性、去污性。因此，根据本发明，所用的一种或多种表面活性剂可有利地选自润湿性表面活性剂、乳化性表面活性剂、以及去污性表面活性剂系列中。它可以是属于一种或多种该些系列的不同表面活性剂的混合物。优选地，将选择在本发明的凝胶组合物中，尤其是在凝胶的强酸或强碱性pH条件下可稳定存在的一种或多种表面活性剂。既然本发明涉及的是凝胶，当然优选使用一种或多种不发泡或发泡量很少的表面活性剂。
在本发明可使用的润湿性表面活性剂中，可提及的是，例如，醇烷氧基化合物、烷芳基磺酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、基于环氧乙烷或环氧丙烷的嵌段聚合物(例如，IFRALAN P8020(商标))、轻质乙氧基醇(例如，MIRAVON B12DF(Rhodia)(商标))、醚磷酸酯或后者的混合物。
在本发明可使用的乳化性表面活性剂中，可提及的是，例如：重质乙氧基酸、甘油酯、重质乙氧基醇(例如，SIMULSOL 98(SEPPIC)(商标))、咪唑啉、季铵化合物(例如，DEHYQUARTSP(Sidobre sinnova)(商标))、或后者的混合物。
在本发明可使用的去污性表面活性剂中，可提及的是，例如：烷醇酰胺或氧化胺(例如，OXIDET DMC-LD(Kao Corporation)(商标))、或后者的混合物。
优选的表面活性剂是在本申请(本发明和实例的说明)中引用其商标的表面活性剂。
也可以使用前述的各种表面活性剂中的两种或多种而形成的混合物。
除了申请WO 03/008529中列举的优点以及与用于表面处理的凝胶的使用相关的优点，根据本发明的表面活性剂的添加出乎意料地能够加强凝胶粘度回复(la reprise de viscosité)，对于阻止凝胶沿壁流下具有有利的影响(改进凝胶流变性能：见下面实例1)。表面活性剂的添加还出乎意料地允许了对凝胶干燥速度更好的控制，加速或延缓了干燥动力学(见下面实例2)。还出乎意料地允许了在干燥过程中对于凝胶表面裂纹(fracturation，开裂)现象的控制：裂纹更加均匀，结果导致固体残留物尺寸均匀性的提高(见下面实例3)。这使得可以避免在干燥后得到可被优先分离并扩散放射性的过大尺寸残留物。最后，表面活性剂的添加出乎意料地可以提高干燥后所得的固体凝胶残留物与支撑物分离的能力(见下面实例4)。
在本发明的第一个实例中，凝胶可包括一种无机酸或多种无机酸的混合物。这种情况下，这种酸或这种混合物优选地以每升凝胶1mol至4mol的浓度存在。确切地说，这些浓度有利地使得确保凝胶在平均20℃至30℃的温度和20％至70％的相对湿度下，在2至72小时内干燥。
根据本发明，该无机酸可以选自，例如，盐酸、硝酸、硫酸、磷酸或它们的混合物。
根据第一个实例，该粘度调节剂优选地是二氧化硅或如上所限定的二氧化硅的混合物。
在本发明的第二个实例中，该凝胶可包括一种无机碱或多种无机碱的混合物。在这种情况下，所述碱优选地以小于凝胶的2mol/L，优选0.5mol/L至2mol/L，更优选1mol/L至2mol/L的浓度存在，从而有利地确保凝胶在平均20℃至30℃的温度和20％至70％的相对湿度下，在2至3小时内干燥。
根据本发明，该碱可以选自，例如，氢氧化钠、氢氧化钾或它们的混合物。
根据所述第二个实施例，该粘度调节剂优选为氧化铝。
最后，本发明的凝胶可包含一种氧化剂，该氧化剂在强酸介质中具有高于1400mV的标准氧化还原电势，即，一种强于高锰酸盐的氧化能力。例如，这些氧化剂可以是Ce(IV)、Co(III)、以及Ag(II)。根据本发明，凝胶中该氧化剂的浓度优选为凝胶的0.5mol/L至1mol/L。
在这些氧化剂中铈IV是优选的，这些氧化剂优选地以合适的浓度(即低于3mol/L)与一种无机酸，例如硝酸，结合，允许如上所限定的凝胶的快速干燥。铈通常以电致硝酸铈(IV)(Ce(NO3)4)或硝酸铈铵((NH4)2Ce(NO3)6)的形式引入。
因此，根据本发明，用于去污的氧化性凝胶的一个典型实例由一种胶体溶液组成，该胶体溶液，除包括本发明浓度的表面活性剂以外，还包括0.1mol/L至0.5mol/L的Ce(NO3)4或(NH4)2Ce(NO3)6，0.5mol/L至2mol/L的强酸，例如硝酸，以及5wt％至15wt％的二氧化硅。
本发明中的凝胶在环境温度(ambient temperature)下可以容易地制备得到，例如，通过向现有技术的含水去污溶液中添加无机粘度调节剂，该无机粘度调节剂优选地具有高比表面积，例如高于100m2/g，然后添加所述的一种或多种表面活性剂，从而获得根据本发明的凝胶。
通常，优选的是，所述凝胶具有至少等于1pa·s的粘度，少于1秒的回复时间，以便能够应用于待去污表面而在远距离(例如，1至5m的距离)上或者近距离(距离小于1m，优选50cm至80cm)上不发生流动。
本发明还涉及一种用于表面去污的方法，其特征在于，该方法包括至少一个循环，该循环包括下列连续步骤：
(a)将本发明的凝胶应用在待去污表面上；
(b)在20℃至30℃的温度，20％至70％的相对湿度下保持凝胶在所述表面上持续2至72个小时，以便形成干燥固态残留物；以及
(c)从由此去污的表面上去除该干燥固体残留物。
换言之，一个循环包括步骤(a)、(b)以及(c)，多个循环可被连续地重复，直到达到所要求的去污效果。
当污染物是放射性的，本发明的方法为放射性去污方法。
根据本发明，该凝胶可以，例如，以每平方米表面100g至2000g的凝胶量，优选100g/m2至1000g/m2，应用到待去污表面。这种比例实现良好的去污效果同时避免了不必要的浪费。
根据本发明，该凝胶可通过本领域技术人员所熟知的任意方式应用到待去污表面。但是目前最合适的方法似乎是通过喷射涂覆，例如使用喷枪，或者通过使用刷子进行涂覆。
为了通过喷射方式应用到表面，本发明的凝胶(胶体溶液)可以通过，例如低压泵进行输送，例如通过使用低于7×105Pa的压力。例如，可通过平型喷射喷嘴或圆型喷射喷嘴将油墨喷射吹送至该表面。泵与喷嘴的距离可以任意，例如1m至50m，例如25m。
由于本发明凝胶的组成，足够短的粘度回复时间使凝胶(即使是喷射的)可粘附在壁上。
根据本发明，由于本发明凝胶的组成以及前述干燥条件，该凝胶的干燥时间为2至72小时。
根据本发明，凝胶干燥后，凝胶的干燥固体残留物可以容易地从已去污表面去除，例如通过擦拭或抽吸。
本发明方法可包括一个对待去污表面进行除尘的预先步骤。因此，本发明方法可以包括一个对所述待去污表面除尘的附加步骤，然后通过本发明的方法对已除尘的设备进行去污。
该除尘步骤可包括，例如，待去污表面的预清洗，例如通过对灰尘进行吹风或抽吸，从而去除非附着固体污染物。
其次，应用本发明的去污方法以便去除附着于表面的污染物。本发明的凝胶在作用于表面后完全干燥，且通过抽吸或擦拭容易从壁上脱离。
最特别地，本发明的方法在核设备的去污中以及关于核设备(例如核设备的通风井)去污具有(很大)意义。
本发明的方法尤其应用于金属表面(当它们较大时该方法是有利的)的去污，不管是在对现有设备周期性维护的情况下还是在核设施的清洗和/或拆除的过程中。
有关的表面不必是水平的，而可以是倾斜的甚至是垂直的。该方法被应用于任何类型的表面，尤其是被油脂污染的，被一个极具粘附性的或大块的氧化物层或其他的放射性或无放射性污染物污染的金属表面。
根据本发明的凝胶可用于，例如，去污槽、通风井、储存池、手套箱等。
显然，表面处理可以采用相同凝胶或不同凝胶(优选地符合本发明)，连续重复多次(多个循环)。
由于低浓度的表面活性剂，凝胶的干燥得到改善，并导致均匀的裂纹现象。干燥残留物的尺寸是单分散性的，并且相比现有技术中的凝胶，提高了残留物从支撑物上被分离的能力。而且，如下面实例所示，发明人注意到了根据本发明的表面活性剂的存在有时使凝胶对于表面处理更加有效。
因此，有必要不进行水冲洗，且本发明方法不会产生任何副排出物(effluent secondaire)。干燥后所得的干燥残留物可优选地通过擦拭或抽吸，也可通过气体喷射，例如压缩气体的喷射，而容易地被去除。
通过本发明，现有技术中可抽吸凝胶的优点得到保留与改进：避免了传统凝胶用水冲洗操作，也不再产生任何随后要处理的液态流出物。结果导致处理污染物的总流程的简化。
除了上面所述的许多优点，发明人还证明，本发明的凝胶可以通过喷射或使用刷子更容易地施加于待去污表面，然后经几小时的完全干燥后，通过简单擦拭或抽吸连同其保留的放射性能一起更容易地被去除。
通过阅读下列通过示例且非限制性地给出的实例，本发明的其他特征与优点将更加显而易见。
附图说明
-图1：由发明人设定的本发明中作为剪切速率函数的凝胶的粘度(V)的最小值与最大值。
-图2：不含表面活性剂(现有技术)的凝胶与根据本发明含表面活性剂的凝胶的流变图：粘度(V)作为时间(s)函数的变化。
-图3：老化对本发明凝胶的粘度的影响：粘度(V)作为时间(s)函数的变化。
-图4：由根据本发明的含有或不含有表面活性剂的酸性或碱性凝胶而处理的铝质样品上获得的腐蚀动力学。
-图5：实现根据本发明的凝胶(左)与现有技术中的凝胶，即不含表面活性剂(右)的凝胶，之间的形象化对比的照片。
在这些图中，“V”表示粘度以Pa·s计；“t”表示时间以秒(s)计；以及“Cor”表示观测的腐蚀状态以μm计。
具体实施方式
实例1：
制备一种包括AEROSIL(8wt％)、0.1M HNO3和1.5M H3PO4的参照凝胶。
在该实例中，用于干燥凝胶的使用条件如下：22℃、相对湿度40％。
为了能够在低压下喷射凝胶，粘度极限值被设定为高剪切(cisaillement，剪应力)(700s-1)下的100mPa·s。为获得一种不会沿壁流下的凝胶，在低剪切(10s-1)下高于1Pa·s的粘度是必需的。
这可以通过图1所示的流变图来进行图示说明。
该凝胶的粘度必须优选地处于图中空白区域，可确保凝胶的方便使用。
根据本发明的少量表面活性剂的添加可以实现现有技术中的可抽吸凝胶的流变性能的最优化。
图2示出含有多种表面活性剂(CRAFOL AP56、SYNTHIONICP8020以及DEHYQUART 5P(商标))的多种酸性凝胶的流变图，这些表面活性剂含有1g/Kg的活性物质以及仅8％的二氧化硅。研究的多种凝胶的组成在图中有说明。
为了进行对比，在图中示出了现有技术中的酸性凝胶(即不含表面活性剂)的流变图。
图中可观察到，凝胶配方中结合进表面活性剂，尽管减小二氧化硅填料，却出人意料地可以获得所限定的粘度标准。确切地说，含有表面活性剂的凝胶的粘度在高剪切下低于100mPa·s且在低剪切下高于1Pa·s。
不考虑表面活性剂的电荷(1、0或-1)，根据本发明的二氧化硅凝胶中的表面活性剂的存在，显著改善了它们的流变性能。所以电荷并不是选择表面活性剂的充分标准。
尽管在本实例中选择这些表面活性剂是因为其在酸性介质中稳定存在，然而在这里所用的强酸性条件下，它们还是有被降解的趋势。
因此，优选的是，检测凝胶中表面活性剂的性能从而确定凝胶的存放寿命以及了解是否可以提前制备或在使用时制备。
根据给出的老化时间(0至14天)而绘制出凝胶的流变图。图3示出在D＝0、D＝2、D＝7以及D＝17天时的含有表面活性剂(CRAFOL AP56(商标))的凝胶的流变性能。在图中示出了老化对本发明的凝胶粘度的影响：粘度(V)作为时间(s)函数的变化。
可观察到，在CRAPOL AP56(商标)情况下，在高剪切和低剪切下的粘度随凝胶的老化而降低。但这并未妨碍在至少十五天的持续时间内使用这类凝胶。
最后，对凝胶老化的研究，除了前面所描述的，已扩展至具有其他表面活性剂的凝胶。
下面的表1总结了用实验室配方实验时选择的表面活性剂实施的实验。
从该表中的数值可发现，CRAFOL(商标)并不是一个特例。
在所测试的表面活性剂中，有一些满足了良好喷射所要求的标准，尤其是DEHYQUART SP和SYNTHIONIC P8020(商标)。
表1
Figure S2006800369113D00141
实例2：表面活性剂对凝胶干燥时间的影响
在这个实例中，对在1.5M至3.5M含有10wt％AEROSIL 380(商标)的磷酸凝胶中以0.1wt％的量存在的SYNTHIONIC或ANTAROX(商标)进行试验。
在该凝胶中，表面活性剂分子被置于凝胶/空气以及二氧化硅/溶液界面从而使与水分子的接触降至最低。因此，凝胶的表面被可以减缓或促进蒸发的表面活性剂分子所覆盖。
关于凝胶的有效性，图4示出了由酸性凝胶、含有2g/kg的ANTAROX(商标)的酸性凝胶以及含有2g/kg的SYNTHIONIC(商标)的酸性凝胶处理的铝质样品上获得的腐蚀动力学。
该操作条件如下：22℃、相对湿度40％。
实验结果说明，SYNTHIONIC和ANTAROX(商标)的存在使酸性凝胶的干燥时间增加了约30分钟至1小时。
图4中的腐蚀动力学说明，根据本发明的凝胶(即含有表面活性剂)总体上与典型(modèle)酸性凝胶一样有效，有时更高效。
实例3：表面活性剂对裂纹的影响
图5是允许在相同温度、湿度以及时间条件下干燥的根据本发明的凝胶(左)与现有技术中的凝胶，即不含表面活性剂(右)的凝胶，之间进行形象化对比的照片。
在不锈钢制的样品上制备出一种含有0.5M的铈和3M硝酸的氧化性凝胶薄膜(照片中右边)。
将1g/kg润湿性表面活性剂SYNTHIONIC P8020添加进凝胶的组分中(左边样品)。
左边含有表面活性剂的凝胶表面获得的裂纹更均匀。固体残留物的尺寸是单分散的(1mm至2mm)(本发明)。
这就避免了右图观察到的多分散性尺寸的较大固体残留物(5mm至7mm)的形成，由于其更具粘附性，回收将更加困难。
实例4：表面活性剂对干燥凝胶与表面间粘附性的影响
800g/m2的含有20％TIXOSIL(商标)和1.5M磷酸的三种凝胶，第一种不含表面活性剂，第二种含有0.1％的DEHYQUART SP(商标)以及第三种含有0.1％的SYNTHIONIC 8020(商标)，在22℃和40％的湿度下，以薄膜形式沉积在低碳钢上。
在22℃、40％的相对湿度以及以0.1m/s速度的气流条件下干燥3小时后，翻转样品从而使干燥的残留物在重力作用下脱落。
不使用表面活性剂，干燥残留物仅脱离(脱落)5％；使用DEHYQUART(商标)，干燥残留物脱离15％；使用SYNTHIONIC(商标)，干燥残留物脱离20％。
因此，本发明凝胶的表面活性剂明确地促进固体残留物的脱离，这对于已处理表面的清洁以及促进干燥凝胶残留物的回收非常重要，尤其是在放射性去污中。
实例5：表面活性剂对凝胶的除油污性能的影响
制备出一种含有15g氧化铝(alumine，矾土)与100mL的1mol/L的氢氧化钠混合物的除油污碱性凝胶。
在涂有羊毛脂的板材上，使用已制备的凝胶实施除油污检测。
24小时后，不含表面活性剂的干燥凝胶被吸走，但板材并未被除油污。
根据本发明添加2g/L的一种REWOPAL X 1207L(商标)类非离子型表面活性剂。一小时后除油污的有效性提高至8％，3小时后提高至43％且24小时后74％的油污被消除。
实例6：表面活性剂对凝胶的放射性去污性能的影响
制备并检测两种用于对已污染的不锈钢电解槽进行去污的含铈氧化性凝胶。
第一种凝胶含有AEROSIL(商标)类二氧化硅、3M硝酸和0.33M的硝酸铈铵。第二种与第一种相同，但还含有1g/L的SYNTHIONIC(商标)表面活性剂。
用刷子将这两种凝胶施加到两个400m2的放射性污染的表面上，一个表面在底面上(2.2mGy/h)另一个表面在壁上(1mGy/h)。
凝胶刷涂一遍，经过24小时干燥后，含有表面活性剂的凝胶比不含表面活性剂的凝胶更容易通过简单刷拭而被去除。
对于含有表面活性剂的凝胶，底面上的污染仅为0.4mGy/h且壁上的为0.2mGy/h。污染物减少了5.5倍，而对于不含表面活性剂的凝胶，去污倍数仅为5。

Claims (25)

1.由一种胶体溶液组成的凝胶，其特征在于，包含：
相对于所述凝胶的总重量占5wt％至25wt％的无机粘度调节剂；
相对凝胶总重量用量严格低于0.1wt％的表面活性剂，；以及
每升凝胶中0.5mol至7mol的无机酸或无机碱；
其余为水。
2.根据权利要求1所述的凝胶，其中，所述凝胶包含每升凝胶中0.05mol至1mol的在强酸介质中具有高于1.4V的标准氧化还原电势E0的氧化剂或者这种氧化剂的还原形式。
3.根据权利要求1所述的凝胶，其中所述表面活性剂的用量范围为相对于所述凝胶的总重量的0.01wt％至0.1wt％，不包含值0.1wt％。
4.根据权利要求1所述的凝胶，其中，所述凝胶是基于二氧化硅，所述二氧化硅占所述凝胶的5wt％至25wt％。
5.根据权利要求4所述的凝胶，其中，所述二氧化硅是热解二氧化硅、沉淀二氧化硅或者热解二氧化硅和沉淀二氧化硅的混合物。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的凝胶，其中，所述凝胶是基于热解二氧化硅与沉淀二氧化硅的混合物，所述热解二氧化硅与沉淀二氧化硅的混合物占所述凝胶的5wt％至25wt％。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的凝胶，其中，所述凝胶是基于热解二氧化硅与沉淀二氧化硅的混合物，所述沉淀二氧化硅占所述凝胶的0.5wt％以及所述热解二氧化硅占所述凝胶的8wt％。
8.根据权利要求1所述的凝胶，其中，所述凝胶是基于氧化铝，所述氧化铝占所述凝胶的10wt％至25wt％。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的凝胶，其中，所述凝胶包括一种无机酸或多种无机酸的混合物，以每升凝胶中1mol至4mol的浓度存在。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的凝胶，其中，所述无机酸选自盐酸、硝酸、硫酸、磷酸或它们的混合物。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的凝胶，其中，所述凝胶含有一种无机碱或多种无机碱的混合物，以每升凝胶中0.5mol至2mol的浓度存在。
12.根据权利要求11所述的凝胶，其中，所述无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾或它们的混合物。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的凝胶，所述凝胶含有0.5mol/L至1mol/L的一种在强酸介质中具有高于1400mV的氧化还原电势Eo的氧化剂，所述氧化剂选自Ce(IV)、Co(III)、或Ag(II)。
14.根据权利要求1所述的凝胶，除所述表面活性剂外，还含有5wt％至15wt％的二氧化硅，0.5mol/L至2mol/L的强酸以及每升凝胶中0.1mol至0.5mol的Ce(NO3)或(NH4)2Ce(NO3)6。
15.根据权利要求1至5中任一项所述的凝胶，其中，所述表面活性剂是具有一种或多种以下性质的一种表面活性剂或几种表面活性剂的混合物：润湿性、乳化性、去污性。
16.根据权利要求1至5中任一项所述的凝胶，其中，所述表面活性剂选自由醇烷氧基化合物、烷芳基磺酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、基于环氧乙烷或环氧丙烷的嵌段聚合物、轻质乙氧基醇、醚磷酸酯、重质乙氧基酸、甘油酯、重质乙氧基醇、咪唑啉、季铵化合物、烷醇酰胺或氧化胺或它们的混合物所组成的组。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的凝胶在表面的放射性去污中的应用。
18.用于表面去污的方法，其特征在于，所述方法包括至少一个循环，所述循环包括下列连续步骤：
(a)将根据权利要求1至16中任一项限定的凝胶施加在待去污的所述表面上；
(b)在20℃至30℃的温度，20％至70％的相对湿度下将所述凝胶保持在所述表面上持续2至72个小时，以便在所述表面上形成干燥固体残留物；以及
(c)从已去污的所述表面上去除所述干燥固体残留物。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，将所述凝胶以每平方米表面积100g至2000g的用量施加在待去污的所述表面上。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其中，通过喷射或使用刷子将所述凝胶施加在待去污的所述表面上。
21.根据权利要求18或19所述的方法，其中，通过擦拭和/或通过抽吸将所述凝胶的干燥固体残留物从已去污的所述表面上去除。
22.根据权利要求18或19所述的方法，其中，所述方法包括对待去污的所述表面进行除尘的一个预先步骤。
23.根据权利要求18或19所述的方法，其中，所述方法涉及核设备的去污。
24.根据权利要求18或19所述的方法，其中，所述方法涉及核设备的通风井的去污。
25.根据权利要求18或19所述的方法，其中，所述去污是一种放射性去污。
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