Сорбція сполук U(VI) неорганічними композитами, що містять частково розкриті вуглецеві нанотрубки
На відміну від іонообмінних смол, неорганічні сорбенти мають високу селективність відносно іонів важких металів та стійкість до іонізуючих випромінювань. Однак сорбція на цих матеріалах досить повільна. Крім того, їхня сорбційна ємність суттєво залежить від рН розчинів. З метою покращення сорбційни...
Saved in:
| Main Authors: | , , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of Ukraine
2021-02-01
|
| Series: | Хімія, фізика та технологія поверхні |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/575 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | На відміну від іонообмінних смол, неорганічні сорбенти мають високу селективність відносно іонів важких металів та стійкість до іонізуючих випромінювань. Однак сорбція на цих матеріалах досить повільна. Крім того, їхня сорбційна ємність суттєво залежить від рН розчинів. З метою покращення сорбційних властивостей неорганічних сорбентів одержують композити, що містять вуглецеві матеріали. Встановлено закономірності сорбції сполук урану(VI) з низькоконцентрованих водних розчинів (до 0.1 ммоль дм–3 урану) на гідратованому діоксиді цирконію і гідрофосфаті цирконію, а також на даних сорбентах, модифікованих частково розкритими вуглецевими нанотрубками. Отримано і проаналізовано ізотерми сорбції. Встановлено, що вони описуються моделлю Дубініна-Радушкевича. Запропоновано механізм сорбції (іонний обмін) із зазначенням сорбційних центрів, розмір яких є порівняним з розмірами іонів, що сорбуються. Показано, що при pH розчинів 3–4 добавки вуглецю збільшують сорбційну здатність гідратованого діоксиду цирконію, а при рН 5–7 – гідрофосфату цирконію. За цих умов уранвмісні катіони практично повністю виділяються з однокомпонентних розчинів. Під час вилучення урану з таких розчинів швидкість сорбції підпорядковується кінетичній моделі псевдодругого порядку, причому частково розкриті вуглецеві нанотрубки уповільнюють сорбцію на діоксиді цирконію і прискорюють її на гідрофосфаті цирконію. Проаналізовано залежність констант кінетичного рівняння псевдодругого порядку від рН урановмісних розчинів. Сорбція урану з розчинів, що містять також іони Ca2+ і Mg2+, описується кінетичним рівнянням першого порядку. Регенерація проводилася з використанням розчинів HNO3 і NaHCO3. Встановлено, що швидкість десорбції урану з поверхні досліджених сорбентів лімітується швидкістю внутрішньої дифузії. Показано, що однокомпонентний гідрофосфат цирконію практично повністю регенерується розчином NaHCO3. Найкращим реагентом для десорбції U(VI) з композиту на основі гідрофосфату цирконію є 1 M розчин HNO3.
|
|---|---|
| ISSN: | 2079-1704 2518-1238 |