Оценка слоистых титанатов

Сравнительная оценка слоистых титанатов LHT-9, синтезированных рефлюксным и микроволновым путями для обработки отходов

Слоистый титанат гидразиния (LHT-9) был синтезирован рефлюксным и микроволновым путями и оценен на предмет его потенциального применения для секвестрации радионуклидов из ядерных отходов. Синтезированные материалы охарактеризованы методами рентгеновской дифракции, сканирующей электронной микроскопии, рентгеновской абсорбционной спектроскопии и поглощения радионуклидов. LHT-9, полученный микроволновым путем, кажется более упорядоченным, чем тот, который получен с помощью процесса рефлюкса. Однако и то, и другое состоит из TiO6 октаэдра. После загрузки таких видов, как Sr, октаэдрическое упорядочение внутри слоев остается нетронутым. Учитывая поведение поглощения и возможность масштабирования, синтез LHT-9 с использованием микроволнового маршрута может обеспечить преимущества в области обработки ядерных отходов.

Ключевые слова LHT-9 · СВЧ - метод * Со и Sr * удаление * радиоактивные отходы

Вступление

Нанокристаллические слоистые соединения представляют собой важный класс все более важных гибридных материалов, позволяющих аккомодировать различные межслойные гостевые ионы [1-4].

В частности, LHT-9, созданного Бритвин и соавт. [5, 6] позволяет получить новое сочетание окислительно-восстановительной функциональности благодаря гидразинию, с ионообменными свойствами и высокой площадью поверхности, присущей слоистым наноструктурам Титания. Действительно, способность межслойного размещения ионов гидрония позволяет LHT-9  должен стать стабильным твердым источником, привнося восстановительные свойства гидразиния в различные инженерные процессы, где до сих пор свободный гидразин был исключен из соображений безопасности [7, 8]. Одним из важных аспектов при выборе сорбента является его селективность по отношению к конкретному Иону металла. Хорошо задокументировано, что LHT-9 (слоистый титанат гидразиния) обладает хорошими характеристиками поглощения до 50 элементов периодической системы. Объединив восстановительные свойства с ионного обмена, он является перспективным кандидатом для восстановительного поглощение элементов. Например, Rh, Pt, Pd, Tc и Au из растворов [5, 6, 9]. Кроме того, LHT-9, в силу того, наноматериал предполагается, что в области высшего, и, следовательно, рост эффективность. Это, в свою очередь, является перспективным для снижения объема образующихся вторичных отходов. Еще одним важным аспектом выбора материала является то, что загруженный радионуклидом LHT-9 может выступать в качестве прекурсора для превращения радиоактивных элементов в высокопрочную, не выщелачивающуюся отходную форму, тем самым повышая применимость этих материалов [10].

Помимо перспективного поглощения различных элементов, LHT-9 обладает и другими областями применения, такими как химическое соединение-носитель гидразина в качестве источника топливных элементов [5, 7, 8] и предшественника TiO2 [5]. Однако этот способ получения композита на основе TiO2 с использованием LHT-9 в качестве источника является дорогостоящим. Как и в случае большинства наноматериалов, условия синтеза, как ожидается, будут играть значительную роль в эффективности слоистых титанатов с точки зрения поглощения [4, 11]. В настоящей работе мы сообщаем о влиянии условий синтеза на LHT-9. Изучена эффективность LHT-9, приготовленного для секвестрации Cs, Sr и Co, и оценено влияние поглощения на структуру СВЧ-синтезированных образцов. Результаты исследования убедительно доказали, что LHT-9, синтезированный микроволновым методом, ничуть не уступает продукту, полученному методом рефлюкса. Насколько известно автору, производство LHT-9 СВЧ-методом, относительно простым и высоковоспроизводимым, является важным шагом на пути к его массовому применению при переработке ядерных отходов.