CN113960226B - 一种硅基大孔型阳离子交换树脂、分离Po及制备平面参考源的方法 - Google Patents

一种硅基大孔型阳离子交换树脂、分离Po及制备平面参考源的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种硅基大孔型阳离子交换树脂、分离Po及制备平面参考源的方法。所述硅基大孔型阳离子交换树脂包括二氧化硅基材，所述二氧化硅基材的孔道内部包括含磺酸基团的苯乙烯‑二乙烯苯共聚物骨架。同时，本发明还研发建立了一种从210Pb溶液中高效分离高核纯度210Po的固相色谱分离的流程，通过改良电沉积的工艺方法成功研制了210Po标准参考源，210Po的沉积率接近100％。采用该方法分离得到的210Po溶液核纯度高，采用电沉积法制备标准参考源后，可以有效降低检定流气式低本底α/β测量仪时由于参考源核纯度导致的α、β串道比数据升高，提升测试数据的可信度，提高对仪器检定校准的准确性。

Description

一种硅基大孔型阳离子交换树脂、分离Po及制备平面参考源 的方法
技术领域
本发明属于放射性核素的分离以及核设施及环境中放射性监测领域，具体涉及一种硅基大孔型阳离子交换树脂及其制备方法和应用，特别涉及一种硅基大孔型阳离子交换树脂、包括其的固相色谱装置、利用其从210Pb溶液中分离210Po的方法、分离得到的210Po溶液、利用分离得到的210Po溶液制备得到纯α平面参考源的方法。
背景技术
参照《JJG1100-2014流气式正比计数器总α、总β测量仪检定规程》，使用纯α发射体210Po源测试流气式正比计数器总α、总β测量仪的α、β串道比。检定规程规定，使用流气式正比计数器总α、总β测量仪测试纯α平面源时，α射线对β射线的串道比≤10％，视为合格。
用来检定流气式正比计数器总α、总β测量仪使用的纯α发射体210Po源采用电沉积法制备，将溶液中的210Po电镀在不锈钢基材上。在这一技术路线中，存在着210Po溶液来源的问题。
通常来说由于210Po核素的半衰期较短，210Po的参考源每2年左右就需要更新，重新制备或者采购，以保证其表面发射率等参数符合检定规程的要求。但是由于210Po半衰期仅有138.4d，其溶液以及参考源不适合大批量生产、长期保存。同时，国外的计量机构不提供210Po的参考源，而购买210Po的溶液也会面临不适合长期保存的问题。
除了直接购买210Po溶液之外，还可以从210Pb溶液中分离210Po，满足长期少量多次使用210Po的需求。
210Pb衰变产生210Po的衰变链如下所示。由下述衰变链可知，溶液中存在有210Pb、210Bi以及210Po三种核素。要从其中分离提纯获得所需的210Po，从化学的角度上讲，需要开发一种从Pb、Bi和Po的混合溶液中高效分离、回收Po的技术手段。
固相色谱法是一种高效分离核素的常用手段，对于Pb、Bi、Po的分离，常用的有效技术路线主要有两条：
(1)采用冠醚类吸附剂。这一技术中路线中，通常在6～8M的硝酸或盐酸等强酸条件下将混合核素吸附在色谱柱中，再用0.2～2M的稀酸淋洗回收Po。该技术路线中存在着冠醚类吸附材料价格极其昂贵、高浓度酸的操作带来的安全隐患、难以完全实现Bi和Po的分离等不足。
(2)采用传统的商用阳离子交换树脂，如AG 50W等阳离子交换树脂。这一技术路线中，通常使用0.2M的盐酸淋洗Po，操作简单。受制于传统商用阳离子交换树脂材料较慢的吸附动力学特性，在吸附淋洗分离的过程中，存在着少量的Bi会与Po同时被淋洗下来的情况，难以实现彻底分离Bi和Po。
而Pb、Bi与Po的分离不彻底将在后续采用电沉积法制备参考源的过程中造成Pb、Bi与Po同时沉积在基材上，从而造成纯α参考源会发射β粒子。如果采用这样的参考源对流气式正比计数器进行α射线对β射线串道比的检定时，会引入额外的β射线计数，有可能将参数合格的仪器设备误判为不合格，这将对检定结果的准确性以及可信度造成较为严重的影响。
综上所述，需要开发新型的吸附材料或者建立新的分离工艺，从而实现Pb、Bi和Po的高效分离，进而可以满足长期、少量、多次使用210Po的需求。同时，要保证分离回收的210Po溶液的核纯度，降低Pb、Bi在分离过程中的残留，减少采用分离回收的210Po溶液制备的参考源本身带来的α射线对β射线串道计数，提高检定测量的准确性与检定结果的可信度。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种硅基大孔型阳离子交换树脂、利用其分离210Po及制备平面参考源的方法，特别涉及一种硅基大孔型阳离子交换树脂、包括其的固相色谱装置、利用其从210Pb溶液中分离210Po的方法、分离得到的210Po溶液、利用分离得到的210Po溶液制备得到纯α平面参考源的方法。
本发明中，首先研制了一种新型硅基大孔型阳离子交换树脂材料，相较于传统商用阳离子交换树脂，具备更加出色的动力学性能。基于固相吸附技术，采用研发的阳离子交换树脂，建立了一套从210Pb溶液中高效吸附、分离、回收210Po的技术方法，得到了高核纯度的210Po溶液。同时，由于将中间短寿命衰变子体210Bi和母体210Pb均保留在色谱柱中，可以实现在将色谱柱中的210Po核素淋洗之后，待210Pb、210Bi和210Po的衰变体系重新达到平衡，可以再次淋洗得到高核纯度的210Po溶液。最后，通过高效的电沉积技术，制备了适用于流气式正比计数器仪器检定使用的纯α子体参考源，提高了用该类参考源校准仪器α射线对β射线测串道比的检定结果的可信度。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种硅基大孔型阳离子交换树脂，所述硅基大孔型阳离子交换树脂包括二氧化硅基材，所述二氧化硅基材的孔道内部包括含磺酸基团的苯乙烯-二乙烯苯共聚物骨架。
在本发明中，苯乙烯-二乙烯苯共聚物采用干式-热重合的方法，在多孔性二氧化硅颗粒中制备二乙烯基苯、苯乙烯共聚物，再通过磺化反应引入阳离子交换官能团，最终成功制备新型的大孔型硅基复合样离子交换树脂材料。该硅基大孔型阳离子交换树脂相较于传统商用阳离子交换树脂，具备更加出色的动力学性能，能高效地从210Pb溶液中高效吸附、分离、回收210Po，由于将中间短寿命衰变子体210Bi和母体210Pb均保留在色谱柱中，可以实现在将色谱柱中的210Po核素淋洗之后，待210Pb、210Bi和210Po的衰变体系重新达到平衡，可以再次淋洗得到高核纯度的210Po溶液。
优选地，所述硅基大孔型阳离子交换树脂的制备原料按重量份数计包括：二氧化硅基材1份、苯乙烯0.1～0.3份、二乙烯苯0.1～0.2份、磺酸化试剂0.5～1份、引发剂0.01～0.02份和溶剂0.5～1份。
在本发明中，苯乙烯的含量为0.1～0.3份，例如可以是0.1份、0.12份、0.14份、0.16份、0.18份、0.2份、0.22份、0.24份、0.26份、0.28份、0.3份等。
在本发明中，二乙烯苯的含量为0.1～0.2份，例如可以是0.1份、0.12份、0.14份、0.16份、0.18份、0.2份等。
在本发明中，磺酸化试剂的含量为0.5～1份，例如可以是0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份等。
在本发明中，引发剂的含量为0.01～0.02份，例如可以是0.01份、0.012份、0.014份、0.016份、0.018份、0.02份等。
在本发明中，溶剂的含量为0.5～1份，例如可以是0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份等。
优选地，所述二氧化硅基材为大孔二氧化硅颗粒。
优选地，所述大孔二氧化硅颗粒的粒径为20～100μm，例如可以是20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm等，优选为75μm。
优选地，所述大孔二氧化硅颗粒的孔径为50～600nm，例如可以是50nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm等，优选为600nm。
在本发明中，孔径越大，制备的复合硅基离子交换树脂的动力学特性更好。
优选地，所述磺酸化试剂包括氯磺酸、浓硫酸或发烟硫酸中的任意一种或至少两种的组合，优选为氯磺酸。
优选地，所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮双(环己烷-1-甲腈)、过氧化苯甲酰、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈、偶氮双丙烷胺、过氧化二异丙苯或过氧化甲乙酮中的任意一种或至少两种的组合，优选为偶氮二异丁腈和/或偶氮双(环己烷-1-甲腈)。
优选地，所述溶剂包括苯乙酮、酞酸四丁酯、四氢呋喃、醋酸戊酯、甲基异戊基酮、甲乙酮、二乙酮、甲基丙基酮、甲基异丁基酮或甲基己基酮中的任意一种或至少两种的组合，优选为苯乙酮和/或酞酸四丁酯。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的硅基大孔型阳离子交换树脂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(a)采用干式热重合法在二氧化硅基材的孔道内部以苯乙烯和二乙烯苯作为单体，聚合形成苯乙烯-二乙烯苯共聚物骨架，得到硅基阴离子交换树脂的骨架结构；
(b)通过磺化反应在步骤(a)得到的硅基阴离子交换树脂的骨架结构上引入阳离子交换官能团，制备得到所述硅基大孔型阳离子交换树脂。
优选地，所述硅基大孔型阳离子交换树脂的制备方法包括以下步骤：
(a)将二氧化硅基材、苯乙烯、二乙烯苯、引发剂和溶剂混合，加热反应，在二氧化硅基材的孔道内部聚合形成苯乙烯-二乙烯苯共聚物骨架后，清洗、过滤，得到硅基阴离子交换树脂的骨架结构；
(b)将步骤(a)得到硅基阴离子交换树脂的骨架结构与磺酸化试剂混合，加热反应，清洗、过滤，得到所述硅基大孔型阳离子交换树脂。
优选地，步骤(a)中，所述加热反应的温度为50～150℃，例如可以是50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃等，优选为60～110℃。
优选地，步骤(a)中，所述加热反应的时间为5～15h，例如可以是5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h、13h、14h、15h等，优选为9～13h。
优选地，步骤(a)中，所述清洗采用的试剂包括丙酮。
优选地，步骤(a)中，所述过滤为减压抽滤。
优选地，步骤(b)中，所述加热反应在溶剂中进行，所述溶剂包括甲苯。
优选地，步骤(b)中，所述加热反应的温度为35～105℃，例如可以是35℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、105℃等，优选为45～90℃。
优选地，步骤(b)中，所述加热反应的时间为3～20h，例如可以是3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h、13h、14h、15h、16h、17h、18h、19h、20h等，优选为5～12h。
优选地，步骤(b)中，所述清洗采用的试剂包括丙酮和/或水。
优选地，步骤(b)中，所述过滤为减压抽滤。
优选地，步骤(b)中，所述硅基大孔型阳离子交换树脂需保存在酸溶液中。
优选地，所述酸溶液的浓度为0.05～0.2M，例如可以是0.05M、0.06M、0.08M、0.1M、0.12M、0.14M、0.16M、0.18M、0.2M等。
优选地，所述酸溶液包括稀硫酸和/或稀硝酸。
第三方面，本发明提供一种固相色谱装置，所述固相色谱装置包括依次连接的进料池、微流量泵、压力计、色谱柱和馏分收集器；其中，所述色谱柱中装载由如第一方面所述的硅基大孔型阳离子交换树脂。
在本发明中，将硅基阳离子交换树脂装载在色谱柱中，通过微流量泵控制回路中的溶液流速，通过压力计监测回路中的柱压变化并设置最大压力值起到泄压保护的作用。采用回旋式样品收集器收集色谱柱中的流出溶液。
优选地，所述色谱柱外包裹有恒温水套。
优选地，所述色谱柱为玻璃色谱柱。
优选地，所述玻璃色谱柱的规格为，例如可以是/> 等，优选为/>
优选地，所述馏分收集器为回旋式样品收集器。
第四方面，本发明提供一种如第一方面所述的硅基大孔型阳离子交换树脂、或第三方面所述的固相色谱装置从210Pb溶液中分离210Po中的应用。
第五方面，本发明提供一种从210Pb溶液中分离210Po的方法，所述分离210Po的方法包括以下步骤：
(1)取所述硅基大孔型阳离子交换树脂装载于所述固相色谱装置的色谱柱后，采用酸溶液冲洗回路；
(2)取210Pb溶液装载于所述固相色谱装置的进料池；
(3)先通过微流量泵将210Pb溶液泵入色谱分离回路，再泵入酸溶液后，分批次从馏分收集器中收集样品，得到210Po溶液；
其中，所述硅基大孔型阳离子交换树脂为第一方面所述的硅基大孔型阳离子交换树脂，所述固相色谱装置为第三方面所述的固相色谱装置。
在同样的色谱分离体系中，若是采用传统阳离子交换树脂作为吸附剂，由于树脂动力学特性，在淋洗分离回收的过程中，会存在低酸条件下Bi和Po分离不彻底的问题。这是由于传统树脂材料孔径较小，一般为十几到最多几十个纳米，会限制在孔径中金属离子及其络合物的扩散，从而影响到与吸附材料的离子交换的进程。较差的吸附动力学特性，也会严重限制分离实验的效率。在文献中，一般控制体系中溶液的流速为0.05mL/min，溶液处理效率较低。
而采用本发明所述的硅基大孔型阳离子交换树脂，由于具备几百纳米的孔径，溶液在树脂中的扩散速度得到明显提升，反映到宏观上，树脂对于溶液中金属离子的吸附动力学性能会得到较大提高，从而对于不同金属离子的分离效果，较之于传统树脂会有明显的区别。
优选地，步骤(1)和步骤(3)中，所述酸溶液包括盐酸溶液。
优选地，步骤(1)和步骤(3)中，所述盐酸溶液的浓度各自独立地为0.05～0.5M，例如可以是0.05M、0.1M、0.15M、0.2M、0.25M、0.3M、0.35M、0.4M、0.45M、0.5M等，优选为0.2M。
优选地，步骤(1)中，所述冲洗回路的流速为0.1～1ml/L，例如可以是0.1ml/L、0.2ml/L、0.4ml/L、0.6ml/L、0.8ml/L、1ml/L等，优选为0.5mL/L。
优选地，步骤(2)中，所述210Pb溶液的体积为0.5～2mL，例如可以是0.5mL、0.6mL、0.8mL、1mL、1.2mL、1.4mL、1.6mL、1.8mL、2mL等，优选为1mL。
优选地，所述210Pb溶液的溶剂为盐酸溶液，所述盐酸溶液的浓度为0.5～2M，例如可以是0.5M、0.6M、0.8M、1M、1.5M、2M等，优选为1M。
优选地，步骤(3)中，所述收集设置为1～3min(例如可以是1min、1.5min、2min、2.5min、3min等)采集一个流出液样品，优选为2min。
优选地，每个流出液样品的体积为0.5～2mL(例如可以是0.5mL、0.8mL、1mL、1.2mL、1.5mL、1.8mL、2mL等等)，优选为1mL。
第六方面，本发明提供一种210Po溶液，所述210Po溶液由如第五方面所述的从210Pb溶液中分离210Po的方法分离得到。
第七方面，本发明提供一种如第六方面所述的210Po溶液在制备纯α平面参考源中的应用。
第八方面，本发明提供一种制备平面参考源的方法，所述制备方法包括以下步骤：以铂电极作为阳极、参考源基材作为阴极，向电解槽中加入如第六方面所述的210Po溶液，使用含还原剂的电镀溶液体系，采用低温电沉积装置，进行电镀，制备得到纯α平面参考源。
在本发明中，采用恒流控制的电沉积仪，使用铂电极做阳极，使用参考源基材(一般为不锈钢、银片等)所谓阴极，使用还原剂(抗坏血酸、维生素B、肼等)电镀溶液体系，采用半导体制冷装置搭建了一套高效电沉积装置，用于制备各类核素的平面参考源。其中，采用210Po核素，电镀制备纯α平面参考源，用于低本底流气式计数器等装置的检定校准。
优选地，所述铂电极为铂金丝。
优选地，所述参考源基材包括不锈钢和/或银片。
优选地，所述还原剂包括抗坏血酸、维生素B或肼中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述含还原剂的电镀溶液体系按重量份数计包括：0.1～0.5份的还原剂、5～6份的硫酸铵、1～2份的210Po溶液。
在本发明中，还原剂的含量为0.1～0.5份，例如可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份等。
在本发明中，硫酸铵的含量为5～6份，例如可以是5份、5.2份、5.4份、5.6份、5.8份、6份等。
在本发明中，210Po溶液的含量为1～2份，例如可以是1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份等。
优选地，所述电镀的温度为-7～-4℃，例如可以是-7℃、-6℃、-5℃、-4℃等。
优选地，所述电镀的电压为4.5～5.5V，例如可以是4.5V、4.7V、4.9V、5.1V、5.3V、5.5V等。
优选地，所述电镀的电流密度为0.4～0.5A/cm2，例如可以是0.4A/cm2、0.42A/cm2、0.44A/cm2、0.46A/cm2、0.48A/cm2、0.5A/cm2等。
优选地，所述电镀的时间为50～70min，例如可以是50min、55min、60min、65min、70min等，优选为60min。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)采用本发明制备得到大孔硅基阳离子交换树脂，可以实现Po与Pb、Bi的高效分离，且用0.2M的盐酸作为淋洗剂时，Pb和Bi不会从色谱柱中被淋洗下来，而Po可以在淋洗液中集中淋洗出来，从而实现了Po和Pb、Bi的高效分离；
(2)本发明可以从Po、Pb、Bi溶液中提取出核纯度极高的210Po，通过后续电镀制备高核纯度的纯α平面参考源，可以提高用来检定流气式低本底计数器的α射线对β射线测串道比的检定结果的可信度；
(3)本发明保留了衰变链210Pb-210Bi-210Po中的Pb、Bi，将树脂保留在色谱柱内封存一段时间后，可以较快地通过衰变，在色谱柱内重新积累210Po核素，待衰变链达到平衡后，又可以通过使用0.2M盐酸淋洗的方式提取210Po使用，形成了高效的“母牛”发生装置。这对高纯度210Po溶液随用随取的实现提供了技术支持；
(4)本发明技术方案中综合考虑柱压等客观实验因素以及实际使用需求，控制溶液流速为0.5mL/min作用，较之传统方法，大大提升了分离的效率。实际实验过程中，流速还可以设置到更高；
(5)采用本发明分离得到的高纯度210Po溶液制备的电沉积平面参考源主要具备以下特点：210Po的沉积率极高，接近100％，即提高了核素的利用率，也减少了放射性废液的产量；制备的参考源较为美观，光洁明亮，表面没有褐色或黑色阴影；核素稳定性高，一般性的擦拭或摩擦不会导致放射性核素的脱落以及平面源表面发射率的变化。
附图说明
图1为实施例1提供的硅基阳离子交换树脂的500倍扫描电镜图。
图2为实施例1提供的硅基阳离子交换树脂的2000倍扫描电镜图。
图3为本发明提供的固相色谱法装置示意图。
图4为采用实施例1制备的大孔硅基阳离子交换树脂分离Pb、Bi和Po的实验结果图。
图5为采用对比例1提供的AG50W树脂分离Pb、Bi和Po的实验结果图。
图6为本发明提供的电沉积装置结构示意图。
图7为应用例B1电镀210Po平面源的能量计数全谱图。
图8为应用例B1电镀210Po平面源的低能段的能谱计数图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
以下各例中各组分来源及规格如下所示：
实施例1
本实施例提供一种硅基大孔型阳离子交换树脂和固相色谱装置；所述硅基大孔型阳离子交换树脂由以下制备方法制备得到：
(a)将0.2份的苯乙烯、0.1份的二乙烯苯、0.01份的AIBN和0.5份的苯乙酮混合均匀得到混合油相，备用；将1份的大孔二氧化硅颗粒放置于旋转蒸发仪的蒸馏瓶内，再加入前述混合油相，使其与二氧化硅颗粒充分混合均匀；采用水浴的方式对反应体系加热，逐渐升温至90℃恒温加热时间保持10h；将反应后的产物用丙酮冲洗，并用丙酮反复抽滤干净，制备得到所述硅基大孔型阳离子交换树脂；
(2)将所述硅基大孔型阳离子交换树脂再次转入旋转蒸发仪的蒸馏瓶内，加入1份的甲苯，加入0.5份的氯磺酸，调节旋转蒸发仪保持合适的转速，使得中间产物、溶剂以及氯磺酸混合均匀；采用水浴的加热方式，保持体系温度恒定在60℃范围内，反应持续10h；反应结束后，用丙酮将产物冲洗至砂芯漏斗中，使用丙酮反复冲洗抽滤后，再用纯水冲洗抽滤，得到所述硅基大孔型阳离子交换树脂；最终将得到的阳离子交换树脂转移至广口瓶中，用0.1M的硫酸浸泡保存待用；
本实施例提供一种固相色谱装置(如图3所示)，所述固相色谱装置包括依次连接的进料池、微流量泵、压力计、色谱柱和馏分收集器；其中，所述色谱柱中装载为实施例1提供的硅基大孔型阳离子交换树脂；所述色谱柱外包裹有恒温水套；所述色谱柱为玻璃色谱柱，其规格为；所述馏分收集器为回旋式样品收集器。
实施例2
本实施例提供一种硅基大孔型阳离子交换树脂和固相色谱装置，所述硅基大孔型阳离子交换树脂由以下制备方法制备得到：
(a)将0.25份的苯乙烯、0.15份的二乙烯苯、0.015份的V-40和0.8份的苯乙酮混合均匀得到混合油相，备用；将1份的大孔二氧化硅颗粒放置于旋转蒸发仪的蒸馏瓶内，再加入前述混合油相，使其与二氧化硅颗粒充分混合均匀；采用水浴的方式对反应体系加热，逐渐升温至80℃恒温加热时间保持12h；将反应后的产物用丙酮冲洗，并用丙酮反复抽滤干净，制备得到所述硅基大孔型阳离子交换树脂；
(2)将所述硅基大孔型阳离子交换树脂再次转入旋转蒸发仪的蒸馏瓶内，加入1份的甲苯，加入0.6份的氯磺酸，调节旋转蒸发仪保持合适的转速，使得中间产物、溶剂以及氯磺酸混合均匀；采用水浴的加热方式，保持体系温度恒定在70℃范围内，反应持续9h；反应结束后，用丙酮将产物冲洗至砂芯漏斗中，使用丙酮反复冲洗抽滤后，再用纯水冲洗抽滤，得到所述硅基大孔型阳离子交换树脂；最终将得到的阳离子交换树脂转移至广口瓶中，用0.1M的硫酸浸泡保存待用；
本实施例提供一种固相色谱装置(如图3所示)，所述固相色谱装置包括依次连接的进料池、微流量泵、压力计、色谱柱和馏分收集器；其中，所述色谱柱中装载为实施例2提供的硅基大孔型阳离子交换树脂；所述色谱柱外包裹有恒温水套；所述色谱柱为玻璃色谱柱，其规格为；所述馏分收集器为回旋式样品收集器。
实施例3
本实施例提供一种硅基大孔型阳离子交换树脂和固相色谱装置，所述硅基大孔型阳离子交换树脂由以下制备方法制备得到：
(a)将0.3份的苯乙烯、0.2份的二乙烯苯、0.02份的AIBN和1份的酞酸四丁酯混合均匀得到混合油相，备用；将1份的大孔二氧化硅颗粒放置于旋转蒸发仪的蒸馏瓶内，再加入前述混合油相，使其与二氧化硅颗粒充分混合均匀；采用水浴的方式对反应体系加热，逐渐升温至100℃恒温加热时间保持9h；将反应后的产物用丙酮冲洗，并用丙酮反复抽滤干净，制备得到所述硅基大孔型阳离子交换树脂；
(2)将所述硅基大孔型阳离子交换树脂再次转入旋转蒸发仪的蒸馏瓶内，加入1份的甲苯，加入0.8份的氯磺酸，调节旋转蒸发仪保持合适的转速，使得中间产物、溶剂以及氯磺酸混合均匀；采用水浴的加热方式，保持体系温度恒定在80℃范围内，反应持续7h；反应结束后，用丙酮将产物冲洗至砂芯漏斗中，使用丙酮反复冲洗抽滤后，再用纯水冲洗抽滤，得到所述硅基大孔型阳离子交换树脂；最终将得到的阳离子交换树脂转移至广口瓶中，用0.1M的硫酸浸泡保存待用；
本实施例提供一种固相色谱装置(如图3所示)，所述固相色谱装置包括依次连接的进料池、微流量泵、压力计、色谱柱和馏分收集器；其中，所述色谱柱中装载为实施例3提供的硅基大孔型阳离子交换树脂；所述色谱柱外包裹有恒温水套；所述色谱柱为玻璃色谱柱，其规格为；所述馏分收集器为回旋式样品收集器。
实施例4
本实施例提供一种硅基大孔型阳离子交换树脂和固相色谱装置，与实施例1的区别仅在于，所述大孔二氧化硅颗粒的孔径为50nm，其他步骤与实施例1相同。
实施例5
本实施例提供一种硅基大孔型阳离子交换树脂和固相色谱装置，与实施例1的区别仅在于，所述大孔二氧化硅颗粒的孔径为200nm，其他步骤与实施例1相同。
实施例6
本实施例提供一种硅基大孔型阳离子交换树脂和固相色谱装置，与实施例1的区别仅在于，步骤(a)中，所述加热反应的温度为50℃，所述加热反应的时间为15h。
实施例7
本实施例提供一种硅基大孔型阳离子交换树脂和固相色谱装置，与实施例1的区别仅在于，步骤(a)中，所述加热反应的温度为150℃，所述加热反应的时间为5h。
实施例8
本实施例提供一种硅基大孔型阳离子交换树脂和固相色谱装置，与实施例1的区别仅在于，步骤(b)中，所述加热反应的温度为35℃，所述加热反应的时间为20h。
实施例9
本实施例提供一种硅基大孔型阳离子交换树脂和固相色谱装置，与实施例1的区别仅在于，步骤(b)中，所述加热反应的温度为105℃，所述加热反应的时间为3h。
对比例1
本对比例提供一种传统阳离子交换树脂和固相色谱装置，所述传统阳离子交换树脂为市售的AG50W阳离子交换树脂。
对比例2
本对比例提供一种传统冠醚类吸附剂和固相色谱装置，所述冠醚类吸附剂为市售的Eichrom Technologies公司的冠醚类吸附剂。
试验例1
对上述实施例1-9和对比例1-2制备得到交换树脂进行如下形成测试，具体测试方法如下所示：
(1)粒径：BET法测试；
(2)总交换容量：交换容量参照离子交换树脂交换容量滴定方法的相关国标，采用滴定法测试，滴定过程中会使用滴定仪；
(3)担载量：通过差热-热重分析仪进行测试；
具体测试结果如下表1所示：
表1
测试项目 粒径(μm) 总交换容量(meq/g) 担载量(wt％)
实施例1 37-74 3.9 23.9％
实施例2 37-74 3.6 22.1％
实施例3 37-74 3.7 24.1％
实施例4 37-74 3.8 24.1％
实施例5 37-74 3.8 24.2％
实施例6 37-74 1.5 15.2％
实施例7 37-74 2.1 18.2％
实施例8 37-74 0.8 21.2％
实施例9 37-74 0.5 23.5％
对比例1 200 4.2 /
对比例2 50 / /
如表1数据所式，本发明制备得到的硅基大孔型阳离子交换树脂粒径为37-74μm，总交换容量可达到3.9meq/g以上，担载量可达到23.9％以上。相较于传统商用阳离子交换树脂，具备更加出色的动力学性能。
其中，图1为实施例1提供的硅基阳离子交换树脂的500倍扫描电镜图；
图2为实施例1提供的硅基阳离子交换树脂的2000倍扫描电镜图；如图1和图2所示，硅基阳离子交换树脂具有完整的球形结构且硅球粒径均匀，微孔结构完整且分布均匀，孔径尺寸均一且具备高孔隙率，保留了二氧化硅颗粒的多孔性结构的形貌。
应用例A1
本应用例提供一种从210Pb溶液中分离210Po的方法，所述方法包括以下步骤：其中，所述硅基大孔型阳离子交换树脂为实施例1提供的硅基大孔型阳离子交换树脂，所述固相色谱装置为实施例1提供的固相色谱装置；
(1)取2g的硅基大孔型阳离子交换树脂装载于的玻璃色谱柱中，使用0.2M的盐酸溶液冲洗回路，调节回路流速为0.5ml/L；
(2)取1mL的210Pb溶液装载于所述固相色谱装置的进料池，比活度为31.6kBq/mL，溶液为1M的盐酸溶液；
(3)先将210Pb溶液泵入色谱分离回路，紧接着泵入0.2M的盐酸溶液；将自动收集器设置为2min采集一个流出液样品，每个样品中流出溶液体积为1mL，得到210Po溶液；将含有210Po的样品合并到一个容器中妥善保存备用，估测后得到比活度为0.83kBq/mL的210Po溶液约10mL，另有比活度较低的210Po溶液合计约20mL，可以在自然挥发容器中浓缩后使用。
应用例A2
应用例A2提供一种从210Pb溶液中分离210Po的方法，与应用例1的区别仅在于，将实施例1提供的硅基大孔型阳离子交换树脂和实施例1提供的固相色谱装置，对应地替换为实施例2提供的交换树脂和实施例2提供的固相色谱装置。
应用例A3
应用例A3提供一种从210Pb溶液中分离210Po的方法，与应用例1的区别仅在于，将实施例1提供的硅基大孔型阳离子交换树脂和实施例1提供的固相色谱装置，对应地替换为实施例3提供的交换树脂和实施例3提供的固相色谱装置。
对比应用例A1
对比应用例A1提供一种从210Pb溶液中分离210Po的方法，与应用例1的区别仅在于，将实施例1提供的硅基大孔型阳离子交换树脂和实施例1提供的固相色谱装置，对应地替换为对比例1提供的交换树脂和对比例1提供的固相色谱装置。
对比应用例A2
对比应用例A2提供一种从210Pb溶液中分离210Po的方法，与应用例1的区别仅在于，将实施例1提供的硅基大孔型阳离子交换树脂和实施例1提供的固相色谱装置，对应地替换为对比例2提供的交换树脂和对比例2提供的固相色谱装置。
试验例2
分别测试上述应用例A1-A3和对比应用例A1-A2分离得到的210Po溶液比活度和纯度，具体测试方法为：通过表面污染仪、多丝正比计数器等手段区分210Po和210Pb以及210Bi；
具体测试结果如下表2所示：
表2
由表2测试结果可知，本发明的核心创新点在于相对于传统的商用树脂，该复合树脂实现了210Pb溶液中210Po与Pb和Bi的分离回收，分离回收之后的溶液中仅有210Po，而没有Pb和Bi的存在。其原理在于跟传统树脂材料相比，本申请树脂孔隙率更高孔径更大，有利于溶液中金属离子的扩散和离子交过过程的进行，从而实现了元素间的分离。同时，相较于传统的树脂材料，可以在0.5ml/L的条件下实现3种元素的分离，提高了色谱分离过程的效率。
其中，图4为为采用实施例1制备的大孔硅基阳离子交换树脂分离Pb、Bi和Po的实验结果图，如图4所示，采用本发明大孔硅基阳离子交换树脂，可以实现Po与Pb、Bi的高效分离，且用0.2M的盐酸作为淋洗剂时，Pb和Bi不会从色谱柱中被淋洗下来，而Po可以在2mL的淋洗液中集中淋洗出来，从而实现了Po和Pb、Bi的高效分离。这一结果主要具有两个意义：(1)从Po、Pb、Bi溶液中提取出核纯度极高的210Po，通过后续电镀制备高核纯度的纯α平面参考源，可以提高用来检定流气式低本底计数器的α射线对β射线测串道比的检定结果的可信度；(2)保留了衰变链210Pb-210Bi-210Po中的Pb、Bi，将树脂保留在色谱柱内封存一段时间后，可以较快地通过衰变，在色谱柱内重新积累210Po核素，待衰变链达到平衡后，又可以通过使用0.2M盐酸淋洗的方式提取210Po使用，形成了高效的“母牛”发生装置。这对高纯度210Po溶液随用随取的实现提供了技术支持。此外，本技术方案中综合考虑柱压等客观实验因素以及实际使用需求，控制溶液流速为0.5mL/min，较之传统方法，大大提升了分离的效率。实际实验过程中，流速还可以设置到更高。
其中，图5为采用对比例1提供的AG50W树脂分离Pb、Bi和Po的实验结果图，如图5所示，由于传统树脂材料孔径较小，一般为十几到最多几十个纳米，会限制在孔径中金属离子及其络合物的扩散，从而影响到与吸附材料的离子交换的进程。较差的吸附动力学特性，也会严重限制分离实验的效率。
应用例B1
本应用例提供一种纯α平面参考源的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：使用平面参考源不锈钢片基材作为阴极，使用铂金丝作为阳极，向电解槽中加入活度量值为1500Bq的应用例1提供的210Po溶液；使用约10mL硫酸铵溶液(硫酸铵的浓度为0.5M)作为电解液，添加1g的抗坏血酸，将半导体制冷器温度控制在-5℃范围内，电压控制在5V范围内，电流密度控制在0.45A/cm2；在上述条件下电沉积反应约60min后，取出电沉积的α源，用无水乙醇清洗参考源，擦拭干燥后待用。
应用例B2
本应用例提供一种纯α平面参考源的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：使用平面参考源不锈钢片基材作为阴极，使用铂金丝作为阳极，向电解槽中加入活度量值为1200Bq的应用例1提供的210Po溶液；使用约10mL硫酸铵溶液(硫酸铵的浓度为0.8M)作为电解液，添加0.8g的抗坏血酸，将半导体制冷器温度控制在-6℃范围内，电压控制在0.45V范围内，电流密度控制在0.4A/cm2；在上述条件下电沉积反应约60min后，取出电沉积的α源，用无水乙醇清洗参考源，擦拭干燥后待用。
应用例B3
本应用例提供一种纯α平面参考源的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：使用平面参考源不锈钢片基材作为阴极，使用铂金丝作为阳极，向电解槽中加入活度量值为1300Bq的应用例1提供的210Po溶液；使用约10mL的硫酸铵溶液(硫酸铵的浓度为0.6M)作为电解液，添加0.9g的抗坏血酸，将半导体制冷器温度控制在-6℃范围内，电压控制在0.55V范围内，电流密度控制在0.5A/cm2；在上述条件下电沉积反应约60min后，取出电沉积的α源，用无水乙醇清洗参考源，擦拭干燥后待用。
应用例B4
本应用例提供一种纯α平面参考源的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：使用平面参考源不锈钢片基材作为阴极，使用铂金丝作为阳极，向电解槽中加入活度量值为1500Bq的应用例1提供的210Po溶液；使用约10mL硫酸铵溶液(硫酸铵的浓度为0.5M)作为电解液，将半导体制冷器温度控制在-5℃范围内，电压控制在5V范围内，电流密度控制在0.45A/cm2；在上述条件下电沉积反应约60min后，取出电沉积的α源，用无水乙醇清洗参考源，擦拭干燥后待用。
应用例B5
本应用例提供一种纯α平面参考源的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：使用平面参考源不锈钢片基材作为阴极，使用铂金丝作为阳极，向电解槽中加入活度量值为1500Bq的应用例1提供的210Po溶液；使用约10mL硫酸铵溶液(硫酸铵的浓度为0.5M)作为电解液，将温度控制在25℃范围内，电压控制在5V范围内，电流密度控制在0.45A/cm2；在上述条件下电沉积反应约60min后，取出电沉积的α源，用无水乙醇清洗参考源，擦拭干燥后待用。
应用例B6
本应用例提供一种纯α平面参考源的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：使用平面参考源不锈钢片基材作为阴极，使用铂金丝作为阳极，向电解槽中加入活度量值为1300Bq的应用例1提供的210Po溶液；使用约10mL的硫酸铵溶液(硫酸铵的浓度为0.6M)作为电解液，添加0.9g的抗坏血酸，将半导体制冷器温度控制在-6℃范围内，电压控制在2V范围内，电流密度控制在0.15A/cm2；在上述条件下电沉积反应约60min后，取出电沉积的α源，用无水乙醇清洗参考源，擦拭干燥后待用。
应用例B7
本应用例提供一种纯α平面参考源的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：使用平面参考源不锈钢片基材作为阴极，使用铂金丝作为阳极，向电解槽中加入活度量值为1500Bq的应用例1提供的210Po溶液；使用约10mL硫酸铵溶液(硫酸铵的浓度为0.5M)作为电解液，添加1g的维生素B，将半导体制冷器温度控制在-5℃范围内，电压控制在5V范围内，电流密度控制在0.45A/cm2；在上述条件下电沉积反应约60min后，取出电沉积的α源，用无水乙醇清洗参考源，擦拭干燥后待用。
其中，图6为本发明提供的电沉积装置结构示意图，如图6所示，电沉积装置包括恒压恒流电源控制器、铂电极电解槽、永磁铁和半导体制冷装置。
对比应用例B1
本对于应用例提供一种市售的纯α平面参考源。
试验例3
分别测试上述应用例B1-B8和对比应用例B1-B3制备得到的纯α平面参考源，具体测试方法为：使用流气式多丝正比计数器刻度平面参考源的表面发射率，使用α能谱仪对平面参考源的能谱进行刻度后，确认该参考源是否符合流气式低本底α、β计数器校准技术规范的使用要求，最后采用流气式低本底计数器对参考源的串道比等参数进行确认；
具体测试结果如下表3所示：
表3
由表3测试数据可知，采用该电镀装置及工艺制备的电沉积平面参考源主要具备以下特点：(1)210Po的沉积率极高，接近100％，即提高了核素的利用率，也减少了放射性废液的产量；(2)制备的参考源较为美观，光洁明亮，表面没有褐色或黑色阴影；(3)核素稳定性高，一般性的擦拭或摩擦不会导致放射性核素的脱落以及平面源表面发射率的变化。
由于使用的经过高效分离、回收的210Po核纯度很高，因此采用本发明所述方法制备的210Po核素平面参考源用于检定流气式低本底计数器的α射线对β射线测串道比时，同样的实验条件下，可信度明显提高。实验室中，使用原有的中国国家计量院购买的210Po电镀平面源(对比应用例B1)以及采用本发明中方法制备的210Po平面源，对于我院同一台流气式低本底计数器标准器的串道比进行测量，测试结果由3.1％下降到1.4％。
其中，使用α能谱仪对应用例B1电镀210Po平面源进行表征，能量计数全谱结果如图7所示。由图中可知，该平面源的α能峰单一，能量为5.30MeV，半高宽0.027MeV，无其它核素的特征峰。低能段的能谱计数图如图8所示，低能段计数率为本底水平，也可以验证平面源上不含有210Pb、210Bi等杂质核素。
综上所述，本发明的创新点在于：
1、采用干式-热重合法制备了一种大孔型多孔二氧化硅符合阳离子交换树脂，该树脂材料具备良好的吸附动力学特性，从而对于210Pb、210Bi以及210Po具有良好的分离特性。
2、采用新型的阳离子交换树脂，建立了从210Pb溶液中高效吸附、分离、回收210Po的色谱法技术方案，回收得到的Po溶液中Po的核纯度极高，不含有Pb、Bi等母体核素，改方法可以实现Pb、Bi和Po的高效分离回收，在环境样品或铅铋合金样品中Po含量的测量过程中也有一定的应用前景。
3、将210Pb溶液吸附在色谱柱中后，将210Po淋洗后将色谱柱封存一段时间后，待210Pb-210Bi-210Po的衰变链重新平衡后，可以再次淋洗出210Po溶液，从而建立了一种快速灵活得到高核纯度210Po溶液的“母牛”发生装置。
4、建立了一套低温电沉积装置，使用硫酸铵等作为电解液，添加抗坏血酸等还原剂，实现了Po参考源的高效电沉积制备。采用该装置及技术方案制备的Po参考源量值稳定、美观，电沉积率高。
5、采用本发明的技术方案，可以制备高性能的纯α的210Po平面参考源，这些参考源量值准确、稳定，最关键的是由于210Po核素的核纯度极高，在用于检定流气式低本底计数器的α射线对β射线测串道比时，同样的实验条件下，可以明显提高测量结果的可信度。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的所述硅基大孔型阳离子交换树脂、利用其分离210Po及制备平面参考源的方法，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (39)

1.一种干式热重合法制备的硅基大孔型阳离子交换树脂，其特征在于，所述硅基大孔型阳离子交换树脂包括二氧化硅基材，所述二氧化硅基材的孔道内部包括含磺酸基团的苯乙烯-二乙烯苯共聚物骨架；
所述二氧化硅基材为大孔二氧化硅颗粒；
所述大孔二氧化硅颗粒的孔径为100~600 nm；
所述硅基大孔型阳离子交换树脂的制备原料按重量份数计包括：二氧化硅基材1份、苯乙烯0.1~0.3份、二乙烯苯0.1~0.2份、磺酸化试剂0.5~1份、引发剂0.01~0.02份和溶剂0.5~1份；
所述溶剂为苯乙酮和/或酞酸四丁酯；
所述硅基大孔型阳离子交换树脂采用如下方法进行制备，所述方法包括以下步骤：
（a）采用干式热重合法在二氧化硅基材的孔道内部以苯乙烯和二乙烯苯作为单体，聚合形成苯乙烯-二乙烯苯共聚物骨架，得到硅基阴离子交换树脂的骨架结构；
（b）通过磺化反应在步骤（a）得到的硅基阴离子交换树脂的骨架结构上引入阳离子交换官能团，制备得到所述硅基大孔型阳离子交换树脂；
步骤（a）中，所述聚合的温度为60~110℃，聚合的时间为9~13 h；
步骤（b）中，所述磺化反应的温度为45~80℃，磺化反应的时间为5~12 h。
2.根据权利要求1所述的硅基大孔型阳离子交换树脂，其特征在于，所述大孔二氧化硅颗粒的粒径为20~100 μm。
3.根据权利要求2所述的硅基大孔型阳离子交换树脂，其特征在于，所述大孔二氧化硅颗粒的粒径为75 μm。
4.根据权利要求1所述的硅基大孔型阳离子交换树脂，其特征在于，所述大孔二氧化硅颗粒的孔径为600 nm。
5.根据权利要求1所述的硅基大孔型阳离子交换树脂，其特征在于，所述磺酸化试剂包括氯磺酸、浓硫酸或发烟硫酸中的任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求5所述的硅基大孔型阳离子交换树脂，其特征在于，所述磺酸化试剂为氯磺酸。
7.根据权利要求1所述的硅基大孔型阳离子交换树脂，其特征在于，所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮双(环己烷-1-甲腈)、过氧化苯甲酰、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈、偶氮双丙烷胺、过氧化二异丙苯或过氧化甲乙酮中的任意一种或至少两种的组合。
8.根据权利要求7所述的硅基大孔型阳离子交换树脂，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈和/或偶氮双(环己烷-1-甲腈)。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的硅基大孔型阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
（a）采用干式热重合法在二氧化硅基材的孔道内部以苯乙烯和二乙烯苯作为单体，聚合形成苯乙烯-二乙烯苯共聚物骨架，得到硅基阴离子交换树脂的骨架结构；
（b）通过磺化反应在步骤（a）得到的硅基阴离子交换树脂的骨架结构上引入阳离子交换官能团，制备得到所述硅基大孔型阳离子交换树脂；
步骤（a）中，所述聚合的温度为60~110℃，聚合的时间为9~13 h；
步骤（b）中，所述磺化反应的温度为45~80℃，磺化反应的时间为5~12 h。
10.根据权利要求9所述的硅基大孔型阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
（a）将二氧化硅基材、苯乙烯、二乙烯苯、引发剂和溶剂混合，加热反应，在二氧化硅基材的孔道内部聚合形成苯乙烯-二乙烯苯共聚物骨架后，清洗、过滤，得到硅基阴离子交换树脂的骨架结构；
（b）将步骤（a）得到硅基阴离子交换树脂的骨架结构与磺酸化试剂混合，加热反应，清洗、过滤，得到所述硅基大孔型阳离子交换树脂。
11.根据权利要求10所述的硅基大孔型阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，步骤（a）中，所述清洗采用的试剂包括丙酮。
12.根据权利要求10所述的硅基大孔型阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，步骤（a）中，所述过滤为减压抽滤。
13.根据权利要求10所述的硅基大孔型阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，步骤（b）中，所述加热反应在溶剂中进行，所述溶剂包括甲苯。
14.根据权利要求10所述的硅基大孔型阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，步骤（b）中，所述清洗采用的试剂包括丙酮和/或水。
15.根据权利要求10所述的硅基大孔型阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，步骤（b）中，所述过滤为减压抽滤。
16.根据权利要求10所述的硅基大孔型阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，步骤（b）中，所述硅基大孔型阳离子交换树脂需保存在酸溶液中。
17.根据权利要求16所述的硅基大孔型阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，所述酸溶液的浓度为0.05~0.2 M。
18.根据权利要求16所述的硅基大孔型阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，所述酸溶液包括稀硫酸和/或稀硝酸。
19.一种固相色谱装置，其特征在于，所述固相色谱装置包括依次连接的进料池、微流量泵、压力计、色谱柱和馏分收集器；其中，所述色谱柱中装载由如权利要求1-8任一项所述的硅基大孔型阳离子交换树脂。
20.根据权利要求19所述的固相色谱装置，其特征在于，所述色谱柱外包裹有恒温水套。
21.根据权利要求19所述的固相色谱装置，其特征在于，所述色谱柱为玻璃色谱柱。
22.根据权利要求21所述的固相色谱装置，其特征在于，所述玻璃色谱柱的规格为φ(5~10)×(40~60) mm。
23.根据权利要求22所述的固相色谱装置，其特征在于，所述玻璃色谱柱的规格为φ8×50 mm。
24.根据权利要求19所述的固相色谱装置，其特征在于，所述馏分收集器为回旋式样品收集器。
25.一种根据权利要求1-8任一项所述的硅基大孔型阳离子交换树脂、或权利要求19所述的固相色谱装置在从210Pb溶液中分离210Po中的应用。
26.一种从210Pb溶液中分离210Po的方法，其特征在于，所述分离210Po的方法包括以下步骤：
（1）取硅基大孔型阳离子交换树脂装载于固相色谱装置的色谱柱后，采用酸溶液冲洗回路；
（2）取210Pb溶液装载于所述固相色谱装置的进料池；
（3）先通过微流量泵将210Pb溶液泵入色谱分离回路，再泵入酸溶液后，分批次从馏分收集器中收集样品，得到210Po溶液；
其中，所述硅基大孔型阳离子交换树脂为权利要求1-8任一项所述的硅基大孔型阳离子交换树脂，所述固相色谱装置为权利要求19所述的固相色谱装置。
27.根据权利要求26所述的分离210Po的方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（3）中，所述酸溶液包括盐酸溶液。
28.根据权利要求27所述的分离210Po的方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（3）中，所述盐酸溶液的浓度各自独立地为0.05~0.5 M。
29.根据权利要求28所述的分离210Po的方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（3）中，所述盐酸溶液的浓度各自独立地为0.2 M。
30.根据权利要求26所述的分离210Po的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述冲洗回路的流速为0.1~1 ml/L。
31.根据权利要求30所述的分离210Po的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述冲洗回路的流速为0.5 mL/L。
32.根据权利要求26所述的分离210Po的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述210Pb溶液的体积为0.5~2 mL。
33.根据权利要求32所述的分离210Po的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述210Pb溶液的体积为1 mL。
34.根据权利要求26所述的分离210Po的方法，其特征在于，所述210Pb溶液的溶剂为盐酸溶液，所述盐酸溶液的浓度为0.5~2 M。
35.根据权利要求34所述的分离210Po的方法，其特征在于，所述盐酸溶液的浓度为1 M。
36.根据权利要求26所述的分离210Po的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述收集设置为1~3 min采集一个流出液样品。
37.根据权利要求36所述的分离210Po的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述收集设置为2 min采集一个流出液样品。
38.根据权利要求36所述的分离210Po的方法，其特征在于，每个所述流出液样品的体积为0.5~2 mL。
39.根据权利要求38所述的分离210Po的方法，其特征在于，每个所述流出液样品的体积为1 mL。
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