CN115400732A - 快速分离碘的杂化材料及其制备方法和应用 - Google Patents

快速分离碘的杂化材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种快速分离碘的杂化材料，该杂化材料具有孔径尺寸分级变化的内部孔道，且以碳骨架为有机组分、铜和/或氧化亚铜为无机组分；该杂化材料为粒度尺寸在100μm～350μm范围内的颗粒，等电点为pH＝6～8。该杂化材料的表面还结合有Cu单质，可以快速分离IO3 ‑形式的碘。这一能力来源于制备过程中碳的原位还原作用，因此无机组分为Cu和/或Cu2O，解决了水中IO3 ‑难以去除的问题。该杂化材料对I‑具有高选择吸附性，在竞争离子Cl‑、SO4 2‑和NO3 ‑存在下，对I‑的吸附量基本不变。这是因为有机与无机组分以Cu‑O键和/或络合的形式结合，杂化材料中Cu2O平均粒径仅为市售Cu2O粉体的1/10～1/20左右，并且均匀分散不团聚，纳米小尺度效应提供了对I‑有独特的选择吸附性。

Description

快速分离碘的杂化材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及放射性废物处理技术领域，具体涉及一种能快速分离水中放射性碘的杂化材料及其制备方法和应用。
背景技术
核电健康发展有利于提高我国能源自给率，保障能源安全。核电站反应堆运行、核燃料循环等过程都产生放射性废水或废液，其中的放射性碘是一种对人体危害严重的核素。特别是在事故工况下，可能导致放射性碘大量进入环境，造成人体外部或内部的放射性照射，引发甲状腺癌等与放射性碘相关的恶性疾病。因此，从水环境中分离放射性碘的材料成为放射性废物日常处理及应急处理领域的关注热点。
放射性碘在水环境中常以I-、IO3 -等离子形式存在，因此早期用来分离碘的材料多利用离子交换原理，较典型的为人工聚合制备的有机聚合物，如离子交换树脂。这类材料目前已经商品化，具有供应优势；Dowex-1、Dowex-2和AG-1等强碱性阴离子交换树脂可以分离水中的I-和IO3 -，但性能受Cl-等共存离子的影响显著，在阴离子共存的真实水环境中对碘的选择分离能力差。活性炭也是水处理领域的常用材料，来源广泛，具有大量的活性基团和较大的比表面积，对有机污染物的结合性能强，但是直接用于处理I-和IO3 -等阴离子时，平衡时间长、容量小。无机纳米材料能极大改善选择性和容量问题，特别是银、铜等单质以及化合物，对I-的选择性强、理论容量高，但又无法单独直接应用于应急处理：因为富集了大量放射性核素的纳米超细粉体难以快速从水环境中沉淀或过滤分离。由于有机和无机材料对碘分离各有不足，因此目前有大量技术聚焦于有机-无机杂化材料，如聚合物、活性炭与银、铜等金属元素的杂化，但其最大问题在于杂化过程中无机组分团聚堆叠、有机组分比表面积大幅降低，有效位点被掩蔽或孔内传质难，表现出对碘的分离过程缓慢、饱和容量低等问题，并不合适应急处理要求的快速、高效原则。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种快速分离碘的杂化材料及其制备方法和应用，以克服现有技术中对碘的吸附时间长、固液分离困难的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明第一方面提供一种快速分离碘的杂化材料，该杂化材料具有孔径尺寸分级变化的内部孔道，且以碳骨架为有机组分、铜和/或氧化亚铜为无机组分；该杂化材料为粒度尺寸在100μm～350μm范围内的颗粒，等电点为pH＝6～8。
进一步的，该杂化材料的内部孔道结构呈立体交叉分布，一侧孔道以微孔为主，向另一侧过渡为介孔、大孔；其中，所述微孔、介孔和大孔的孔径呈阶梯式增大。
进一步的，所述碳骨架表面具有C-C单键、C＝C双键、羟基、羰基、羧基、氨基和酰胺基的功能基。
进一步的，所述铜或氧化亚铜为具有纳米尺度的晶体。
进一步的，所述铜或氧化亚铜以附着、Cu-O键和/或络合的形式与所述碳骨架结合。
进一步的，所述碳骨架来源于水产废物卤虫卵壳。
本发明第二方面提供一种快速分离碘的杂化材料的制备方法，包括以下步骤：将水产废物卤虫卵壳清洗杂质后酸活化，制得活化卤虫卵壳ES；将ES快速热解，得到具有表面活性基团的生物炭ESC；将ESC浸入铜化合物溶液中，充分搅拌得到载铜生物炭ESC-Cu；将ESC-Cu转入反应釜，水热析晶碳化得到碳骨架上结合了铜单质Cu和/或氧化亚铜Cu2O晶体的杂化材料。
进一步的，该方法具体包括以下步骤：以下均为质量份，S101、制得活化卤虫卵壳ES：将1份水产废物卤虫卵壳置于水中搅拌清洗，直至水由浑浊变清澈后，滤出固体，将固体放入2份～4份的40wt％～70wt％的HNO3溶液中，超声振荡30min～90min后滤出固体，再以去离子水搅拌清洗至清洗液至中性后，将固体在60℃下烘干12h～24h，获得活化卤虫卵壳ES；S102、制备具有表面活性基团的生物炭ESC：将ES放入管式炉内，设置保温温度350℃～600℃、升温速率25℃/min～35℃/min快速热解，保温时间3h～6h，氮气流量为60mL/min，保温结束后，取出管式炉内的固体物质用去离子水冲洗直至冲洗液澄清后，将固体物质在60℃下烘干12h～24h，得到具有表面活性基团的生物炭ESC；S103、制备载铜生物炭ESC-Cu：在100份超纯水中溶解1份～2份聚乙烯亚胺PEI和1份～2份硝酸铜Cu(NO3)2·3H2O，再加入1份ESC，超声振荡搅拌6h～12h，取出固体，即得到载铜生物炭ESC-Cu；S104、制备杂化材料：将ESC-Cu转移至四氟乙烯水热反应釜中，加热至50℃～80℃并保持10min～20min，然后密封升温至200℃～240℃保持1h～3h后停止加热，待冷却后取出反应釜中的固体，用去离子水冲洗直至冲洗液澄清，将固体在60℃下干燥24h，得到碳骨架上结合了铜单质Cu和/或氧化亚铜Cu2O的杂化材料。
本发明第三方面提供一种快速分离碘的杂化材料的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：取1份杂化材料于反应器中；打开反应器进水口，将50份～500份含碘废废水注入反应器；开启搅拌开关，设置搅拌速度为100rpm～500rpm，30min～90min后停止搅拌，之后5min后打开反应器出水口出水，完成从水中快速分离碘；其中，所述含碘水中I-≤10mg/L，IO3 -≤10mg/L，共存离子Cl-≤150mg/L、SO4 2-≤50mg/L、NO3 -≤50mg/L、F-≤50mg/L、ReO4 -≤10mg/L、HCO3 -≤50mg/L，初始pH为5～9。
本发明第四方面还提供另一种快速分离碘的杂化材料的应用方法，包括以下步骤：取任意量的所述快速分离碘的杂化材料装入反应柱中，在反应柱中填充成杂化材料层；打开反应器进水口，将含碘废水以每小时5倍～25倍杂化材料层高的流速连续注入反应柱；打开反应器出水口收集处理后水，完成从水中快速分离碘；其中，所述含碘废水中I-≤2mg/L、IO3 -≤2mg/L、Cl-≤150mg/L、SO4 2-≤50mg/L、NO3 -≤50mg/L、F-≤50mg/L、ReO4 -≤10mg/L、HCO3 -≤50mg/L，初始pH为5～9。
相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：
本发明提供一种快速分离碘的杂化材料及其制备方法和应用，杂化材料特征来自于所用的制备方法。在制备过程中，经过S101和S102步骤得到的生物炭ESC，在S103步骤借助PEI将纳米晶体前驱体硝酸铜通过螯合等化学作用牢固负载在ESC上，最后在S104步骤中，在ESC的内部孔道中原位生长了纳米Cu2O。反应釜提供的水热条件与ESC中孔径尺寸分级变化的孔道共同作用限制了纳米晶粒的团聚，最终得到的铜基无机晶粒平均粒径仅为市售Cu2O粉体的1/10～1/20左右。ESC和PEI还将部分Cu(I)原位还原成为Cu(0)，因此无机组分为铜和/或氧化亚铜的纳米晶体。S102快速热解和S104水热析晶碳化的两步法还使用杂化材料表面尽可能多地保留了C-C单建、C＝C双键、羟基、羰基、羧基、氨基和酰胺基等基团，并且使纳米粒子以附着、Cu-O键和/或络合的形式有效结合在ESC上。
本发明提供一种快速分离碘的杂化材料及其制备方法和应用，该快速分离碘的杂化材料吸附速率快，对I-和IO3 -分别在25min和60min达到吸附平衡，与常规纳米Cu2O吸附I-达到吸附平衡的时间210min相比大幅缩短。这得益于：(1)杂化材料孔道丰富，且孔径尺寸分级变化的内部孔道结构有利于加快液相中的I-和IO3 -在微观环境中的传质速度，(2)杂化材料中纳米尺度Cu和/或Cu2O晶体均匀分散不团聚，因此平均粒径小，暴露更多的活性作用位点；两者协同作用从而使I-和IO3 -在杂化材料表面的结合表现出快速动力学特点。
本发明提供一种快速分离碘的杂化材料及其制备方法和应用，该快速分离碘的杂化材料吸附容量大，1份能够处理2700份含碘废水。这直接得益于杂化材料比表面积大，表面的吸附位点丰富，C-C单建、C＝C双键、羟基、羰基、羧基、氨基和酰胺基等基团增加了对碘的吸附容量。
本发明提供一种快速分离碘的杂化材料及其制备方法和应用，该快速分离碘的杂化材料对I-具有高选择吸附性，在竞争离子Cl-、SO4 2-和NO3 -存在下，对I-的吸附量基本不变。这得益于有机与无机组分以Cu-O键和/或络合的形式结合，提高了纳米铜基无机组分的环境耐性，有利于材料与碘的羟基交换、络合及沉淀作用，与竞争离子相比碘在材料铜基组分上亲和性更强。
本发明提供一种快速分离碘的杂化材料及其制备方法和应用，该快速分离碘的杂化材料的碳骨架表面还结合有Cu单质，IO3 -可以与羟基、羰基、氨基等基团作用发生静电吸引、离子交换，也可以被还原为I(I)、I(0)，因此杂化材料可以快速分离IO3 -形式的碘。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例1中杂化材料的SEM图；
图2是本发明实施例1中杂化材料的XRD图；
图3是本发明实施例1中杂化材料的TEM图；
图4是本发明实施例1中杂化材料的FTIR图。
具体实施方式
为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种快速分离碘的杂化材料及其制备方法和应用。下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
实施例1
实施例1提供一种快速分离放射性碘的杂化材料的制备方法，具体包括以下步骤：
S101、制得活化卤虫卵壳ES：将1份水产废物卤虫卵壳置于水中搅拌清洗，直至水由浑浊变清澈后，滤出固体，将固体放入3份的60wt％的HNO3溶液中，超声振荡60min后滤出固体，再以去离子水搅拌清洗至清洗液至中性后，将固体在60℃下烘干24h，获得活化卤虫卵壳ES；
S102、制备具有表面活性基团的生物炭ESC：将ES放入管式炉内，设置保温温度550℃、升温速率30℃/min快速热解，保温时间3h，氮气流量为60mL/min，保温结束后，取出管式炉内的固体物质用去离子水冲洗直至冲洗液澄清后，将固体物质在60℃下烘干24h，得到具有表面活性基团的生物炭ESC；
S103、制备载铜生物炭ESC-Cu：在100份超纯水中溶解1.06份聚乙烯亚胺PEI和1.52份硝酸铜Cu(NO3)2·3H2O并搅拌得到铜溶液，向其加入1份ESC，超声振荡搅拌12h至混合均匀，取出固体，即得到载铜生物炭ESC-Cu；
S104、制备杂化材料：将ESC-Cu转移至四氟乙烯水热反应釜中，加热至60℃并保持20min去除残余氧气，然后密封升温至220℃保持2h后停止加热，待冷却后取出反应釜中的固体，用去离子水冲洗直至冲洗液澄清，过滤固体，将固体在60℃下干燥24h，得到碳骨架上结合了铜单质Cu和氧化亚铜Cu2O的杂化材料。
实施例1中获得的快速分离放射性碘的杂化材料，微观形貌见附图1，杂化材料内部孔道结构呈立体交叉分布，一侧孔道以微孔为主，向另一侧过渡为介孔、大孔，孔径呈阶梯式增大的分布形式。
实施例1中获得的快速分离放射性碘的杂化材料，为粒度约100微米的颗粒，等电点为pH＝6.75，具有孔径尺寸分级变化的孔道，其有机组分为碳骨架，其无机组分为铜和氧化亚铜，见附图2。
实施例1中获得的快速分离放射性碘的杂化材料，其无机纳米颗粒的平均粒径为100nm左右，见附图3，而市售Cu2O粉体的平均粒径约为1微米～2微米，杂化材料中Cu2O的平均粒径为约为Cu2O粉体的1/10～1/20。
实施例1中获得的快速分离放射性碘的杂化材料，其碳骨架表面具有C-C单键、C＝C双键、羟基、羰基、羧基、氨基和酰胺基等功能基，无机组分以附着、Cu-O键和络合的形式与有机组分结合，见附图4。
应用例1
应用例1提供快速分离放射性碘的杂化材料的应用方法，具体包括以下步骤：
取实施例1中获得的快速分离放射性碘的杂化材料1份于反应器中。打开反应器进水口，将1000份含碘水注入反应器，含碘水初始pH为6.5，I-＝10mg/L。开启搅拌开关，设置搅拌速度为300rpm，在25min时达到吸附平衡，停止搅拌，5min后打开反应器出水口出水，完成从水中快速分离碘。杂化材料对I-的最大吸附量为9.98mg/g，去除率约为100％。
应用例1还提供另一种快速分离放射性碘的杂化材料的应用方法，具体包括以下步骤：
取实施例1中获得的快速分离放射性碘的杂化材料1份于反应器中。打开反应器进水口，将1000份含碘水注入反应器，含碘水初始pH为7.0，IO3 -＝10mg/L。开启搅拌开关，设置搅拌速度为400rpm，在60min时达到吸附平衡，停止搅拌，5min后打开反应器出水口出水，完成从水中快速分离碘。杂化材料对IO3 -的最大吸附量为7.39mg/g，去除率约为74％。
实施例2
实施例2提供一种快速分离放射性碘的杂化材料的制备方法，具体包括以下步骤：
S101、制得活化卤虫卵壳ES:将1份水产废物卤虫卵壳置于水中搅拌清洗，直至水由浑浊变清澈后，滤出固体，将固体放入3份的40wt％的HNO3溶液中，超声振荡60min后滤出固体，再以去离子水搅拌清洗至清洗液至中性后，将固体在60℃下烘干24h，获得活化卤虫卵壳ES；
S102、制备具有表面活性基团的生物炭ESC：将ES放入管式炉内，设置保温温度450℃、升温速率25℃/min快速热解，保温时间3h，氮气流量为60mL/min，保温结束后，取出管式炉内的固体物质用去离子水冲洗直至冲洗液澄清后，将固体物质在60℃下烘干24h，得到具有表面活性基团的生物炭ESC。
S103、制备载铜生物炭ESC-Cu：在100份超纯水中溶解1份聚乙烯亚胺PEI和1.5份硝酸铜Cu(NO3)2·3H2O并搅拌得到铜溶液，向其加入1份ESC，超声振荡搅拌12h至混合均匀，取出固体，即得到载铜生物炭ESC-Cu。
S104、制备杂化材料：将ESC-Cu转移至四氟乙烯水热反应釜中，加热至50℃并保持20min去除残余氧气，然后密封升温至200℃保持2h后停止加热，待冷却后取出反应釜中的固体，用去离子水冲洗直至冲洗液澄清，过滤固体，将固体在60℃下干燥24h，得到碳骨架上结合了铜单质Cu和氧化亚铜Cu2O的杂化材料。
应用例2
应用例2提供快速分离放射性碘的杂化材料的应用方法，具体包括以下步骤：
取实施例2中获得的快速分离放射性碘的杂化材料5g装入反应柱中，在反应柱中填充成杂化材料层。打开反应器进水口，将含碘废水以每小时15倍杂化材料层高的流速连续注入反应柱，水中I-＝2mg/L、Cl-＝100mg/L、SO4 2-＝50mg/L、NO3 -＝40mg/L、F-＝50mg/L、ReO4 -＝20mg/L、HCO3 -＝30mg/L，初始pH为6.8。打开反应器出水口收集处理后水，完成从水中快速分离碘。I-出水浓度稳定在0.6mg/L左右，去除率达70％。经计算，1份杂化材料可处理约2700份含碘废水。
实施例3
实施例3提供一种快速分离放射性碘的杂化材料的制备方法，具体包括以下步骤：
S101、制得活化卤虫卵壳ES:将1份水产废物卤虫卵壳置于水中搅拌清洗，直至水由浑浊变清澈后，滤出固体，将固体放入3份的70wt％的HNO3溶液中，超声振荡60min后滤出固体，再以去离子水搅拌清洗至清洗液至中性后，将固体在60℃下烘干24h，获得活化卤虫卵壳ES；
S102、制备具有表面活性基团的生物炭ESC：将ES放入管式炉内，设置保温温度650℃、升温速率35℃/min快速热解，保温时间3h，氮气流量为60mL/min，保温结束后，取出管式炉内的固体物质用去离子水冲洗直至冲洗液澄清后，将固体物质在60℃下烘干24h，得到具有表面活性基团的生物炭ESC。
S103、制备载铜生物炭ESC-Cu：在100份超纯水中溶解1份聚乙烯亚胺PEI和1.5份硝酸铜Cu(NO3)2·3H2O并搅拌得到铜溶液，向其加入1份ESC，超声振荡搅拌12h至混合均匀，取出固体，即得到载铜生物炭ESC-Cu。
S104、制备杂化材料：将ESC-Cu转移至四氟乙烯水热反应釜中，加热至70℃并保持20min去除残余氧气，然后密封升温至240℃保持2h后停止加热，待冷却后取出反应釜中的固体，用去离子水冲洗直至冲洗液澄清，过滤固体，将固体在60℃下干燥24h，得到碳骨架上结合了铜单质Cu和氧化亚铜Cu2O的杂化材料。
应用例3
应用例3提供快速分离放射性碘的杂化材料的应用方法，具体包括以下步骤：
取实施例3中获得的快速分离放射性碘的杂化材料1份于反应器中。打开反应器进水口，将1000份含碘水注入反应器，含碘水初始pH为6.5，I-＝10mg/L，共存离子Cl-＝150mg/L、SO4 2-＝30mg/L、NO3 -＝40mg/L、F-＝50mg/L、ReO4 -＝10mg/L、HCO3 -＝20mg/L。开启搅拌开关，设置搅拌速度为300rpm，30min后停止搅拌，计算杂化材料对I-的吸附量为9.90mg/g左右。与应用例1中9.98mg/g相比，这类杂化材料基本不受竞争离子的影响，对I-有很好的选择吸附性。
对比例1
取市售纳米Cu2O粉末1份于反应器中。打开反应器进水口，将1000份含碘水注入反应器，含碘水初始pH为6.5，I-＝10mg/L。开启搅拌开关，设置搅拌速度为300rpm，在210min时达到吸附平衡，停止搅拌，过滤分离固体粉末后计算得Cu2O粉末对I-的最大吸附量约为5.1mg/g，去除率约为50％。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本申请的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种快速分离碘的杂化材料，其特征在于，该杂化材料具有孔径尺寸分级变化的内部孔道，且以碳骨架为有机组分、铜和/或氧化亚铜为无机组分；
该杂化材料为粒度尺寸在100μm～350μm范围内的颗粒，等电点为pH＝6～8。
2.根据权利要求1所述的快速分离碘的杂化材料，其特征在于，该杂化材料的内部孔道结构呈立体交叉分布，一侧孔道以微孔为主，向另一侧过渡为介孔、大孔；其中，所述微孔、介孔和大孔的孔径呈阶梯式增大。
3.根据权利要求1所述的快速分离碘的杂化材料，其特征在于，所述碳骨架表面具有C-C单键、C＝C双键、羟基、羰基、羧基、氨基和酰胺基的功能基。
4.根据权利要求1所述的快速分离碘的杂化材料，其特征在于，所述铜或氧化亚铜为具有纳米尺度的晶体。
5.根据权利要求1所述的快速分离碘的杂化材料，其特征在于，所述铜或氧化亚铜以附着、Cu-O键和/或络合的形式与所述碳骨架结合。
6.根据权利要求1所述的快速分离碘的杂化材料，其特征在于，所述碳骨架来源于水产废物卤虫卵壳。
7.根据权利要求1所述的快速分离碘的杂化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将水产废物卤虫卵壳清洗杂质后酸活化，制得活化卤虫卵壳ES；
将ES快速热解，得到具有表面活性基团的生物炭ESC；
将ESC浸入铜化合物溶液中，充分搅拌得到载铜生物炭ESC-Cu；
将ESC-Cu转入反应釜，水热析晶碳化得到碳骨架上结合了铜单质Cu和/或氧化亚铜Cu2O晶体的杂化材料。
8.根据权利要求7所述的快速分离碘的杂化材料的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：以下均为质量份，
S101、制得活化卤虫卵壳ES：将1份水产废物卤虫卵壳置于水中搅拌清洗，直至水由浑浊变清澈后，滤出固体，将固体放入2份～4份的40wt％～70wt％的HNO3溶液中，超声振荡30min～90min后滤出固体，再以去离子水搅拌清洗至清洗液至中性后，将固体在60℃下烘干12h～24h，获得活化卤虫卵壳ES；
S102、制备具有表面活性基团的生物炭ESC：将ES放入管式炉内，设置保温温度350℃～600℃、升温速率25℃/min～35℃/min快速热解，保温时间3h～6h，氮气流量为60mL/min，保温结束后，取出管式炉内的固体物质用去离子水冲洗直至冲洗液澄清后，将固体物质在60℃下烘干12h～24h，得到具有表面活性基团的生物炭ESC；
S103、制备载铜生物炭ESC-Cu：在100份超纯水中溶解1份～2份聚乙烯亚胺PEI和1份～2份硝酸铜Cu(NO3)2·3H2O，再加入1份ESC，超声振荡搅拌6h～12h，取出固体，即得到载铜生物炭ESC-Cu；
S104、制备杂化材料：将ESC-Cu转移至四氟乙烯水热反应釜中，加热至50℃～80℃并保持10min～20min，然后密封升温至200℃～240℃保持1h～3h后停止加热，待冷却后取出反应釜中的固体，用去离子水冲洗直至冲洗液澄清，将固体在60℃下干燥24h，得到碳骨架上结合了铜单质Cu和/或氧化亚铜Cu2O的杂化材料。
9.根据权利要求1所述的快速分离碘的杂化材料的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：
取1份杂化材料于反应器中；
打开反应器进水口，将50份～500份含碘废废水注入反应器；
开启搅拌开关，设置搅拌速度为100rpm～500rpm，30min～90min后停止搅拌，之后5min后打开反应器出水口出水，完成从水中快速分离碘；
其中，所述含碘水中I-≤10mg/L，IO3 -≤10mg/L，共存离子Cl-≤150mg/L、SO4 2-≤50mg/L、NO3 -≤50mg/L、F-≤50mg/L、ReO4 -≤10mg/L、HCO3 -≤50mg/L，初始pH为5～9。
10.根据权利要求1所述的快速分离碘的杂化材料的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：
取任意量的所述快速分离碘的杂化材料装入反应柱中，在反应柱中填充成杂化材料层；
打开反应器进水口，将含碘废水以每小时5倍～25倍杂化材料层高的流速连续注入反应柱；
打开反应器出水口收集处理后水，完成从水中快速分离碘；
其中，所述含碘废水中I-≤2mg/L、IO3 -≤2mg/L、Cl-≤150mg/L、SO4 2-≤50mg/L、NO3 -≤50mg/L、F-≤50mg/L、ReO4 -≤10mg/L、HCO3 -≤50mg/L，初始pH为5～9。
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