Оптимизация гидротермального синтеза титаносиликатов фармакосидеритового типа для извлечения 137cs и 90sr из жидких сред с высоким солесодержанием

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Изучено влияние длительности гидротермального синтеза на сорбционные свойства титаносиликатов фармакосидеритового типа (ТСФТ) по отношению к цезию-137 и стронцию-90, структурно-фазовый состав, морфологию поверхности и текстурные характеристики. Состав, морфология и структура синтезированных титаносиликатов исследованы методами РФА, РЭМ и ЭДС. Текстурные характеристики материалов изучены с помощью методов БЭТ и DFT. Для дизамещенных ТСФТ исследованы сорбционные свойства по отношению к радионуклидам цезия и стронция в микроконцентрациях в условиях адсорбции из модельных растворов жидких радиоактивных отходов низкой и средней концентрации мешающих примесей.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

П. А. Мармаза

Дальневосточный федеральный университет; Сахалинский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: marmaza.pa@dvfu.ru
Россия, Владивосток; Южно-Сахалинск

Н. П. Иванов

Дальневосточный федеральный университет

Email: marmaza.pa@dvfu.ru
Россия, Владивосток

В. О. Каптаков

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Email: marmaza.pa@dvfu.ru
Россия, Москва

Я. Г. Зернов

Дальневосточный федеральный университет

Email: marmaza.pa@dvfu.ru
Россия, Владивосток

В. Ю. Майоров

Дальневосточный федеральный университет; Дальневосточный геологический институт ДВО РАН

Email: marmaza.pa@dvfu.ru
Россия, Владивосток; Владивосток

А. Н. Федорец

Дальневосточный федеральный университет

Email: marmaza.pa@dvfu.ru
Россия, Владивосток

О. О. Шичалин

Дальневосточный федеральный университет; Сахалинский государственный университет

Email: marmaza.pa@dvfu.ru
Россия, Владивосток; Южно-Сахалинск

Е. К. Папынов

Дальневосточный федеральный университет

Email: marmaza.pa@dvfu.ru
Россия, Владивосток

Список литературы

  1. Chen S., Yang X., Wang Z. et al. // J. Hazard. Mater. 2021. V. 410. P. 124608. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124608
  2. Nekrasova N.A., Milyutin V.V., Kaptakov V.O. et al. // Inorganics. 2023. V. 11. № 3. P. 126. https://doi.org/10.3390/inorganics11030126
  3. Shichalin O.O., Papynov E.K., Ivanov N.P. et al. // Sep. Purif. Technol. 2024. V. 332. 2023. P. 125662. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.125662
  4. Vellingiri K., Kim K.H., Pournara A. et al. // Prog. Mater. Sci. 2018. V. 94. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2018.01.002
  5. Mohiuddin I., Grover A., Aulakh J.S. et al. // J. Hazard. Mater. 2021. V. 401. Р. 123782. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.123782
  6. Shichalin O.O., Papynov E.K., Belov A.A. et al. // Solid State Sci. 2024. V. 154. № July. P. 107619. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2024.107619
  7. Shichalin O.O., Vereshchagina T.A., Buravlev I.Y. et al. // J. Environ. Chem. Eng. 2024. V. 12. № 5. P. 113893. https://doi.org/10.1016/j.jece.2024.113893
  8. Shichalin O.O., Yarusova S.B., Ivanov N.P. et al. // J. Water Process Eng. 2024. V. 59. Р. 105042. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2024.105042
  9. Perovskiy I., Yanicheva N.Y., Stalyugin V.V. et al. // Microporous Mesoporous Mater. 2021. V. 311. P. 110716. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2020.110716
  10. Abass M.R., Abou-Lilah R.A., Kasem A.E. // Russ. J. Inorg. Chem. 2024. V. 69. P. 98. https://doi.org/10.1134/S0036023623602507
  11. Luo J., Li X., Zhang F., et al. // Int. J. Miner. Metall. Mater. 2021. V. 28. № 6. P. 1057. https://doi.org/10.1007/s12613-020-2056-6
  12. Nikolaev A.I., Gerasimova L.G., Maslova M.V. et al. // Theor. Found. Chem. Eng. 2021. V. 55. № 5. P. 1078. https://doi.org/10.1134/S0040579521050110
  13. Kozlova T.O., Khvorostinin E.Y., Rodionova A.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. V. 68. № 11. P. 1503. https://doi.org/10.1134/S0036023623601964
  14. Bezhin N.A., Dovhyi I.I., Lyapunov A.Y. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2019. V. 64. № 9. P. 1178. https://doi.org/10.1134/S0036023619090031
  15. Maslova M.V., Gerasimova L.G., Knyazeva A.I. // Russ. J. Inorg. Chem. 2015. V. 60. № 4. P. 442. https://doi.org/10.1134/S0036023615040154
  16. Shapkin N.P., Ermak I.M., Razov V.I. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2014. V. 59. № 6. P. 587. https://doi.org/10.1134/S0036023614060187
  17. Gordienko P.S., Yarusova S.B., Shabalin I.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 9. P. 1393. https://doi.org/10.1134/S0036023622090042
  18. Lee N.K., Khalid H.R., Lee H.K. // Microporous Mesoporous Mater. 2017. V. 242. P. 238. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2017.01.030
  19. Șenilă M., Neag E., Tănăselia C. et al. // Materials (Basel). 2023. V. 16. № 8. P. 2965. https://doi.org/10.3390/ma16082965
  20. Ivanov N.P., Drankov A.N., Papynov E.K. et al. // Prot. Met. Phys. Chem. Surfaces. 2023. V. 59. № 5. P. 868. https://doi.org/10.1134/S2070205123701058
  21. Nong C., Li X., Xu J. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2023. V. 332. № 4. P. 1263. https://doi.org/10.1007/s10967-022-08721-3
  22. Zhou Y., Li Y., Su Y. et al. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2023. V. 332. № 8. P. 3191. https://doi.org/10.1007/s10967-023-08948-8
  23. Trung N.D., Ping N., Dan H.K. // Environ. Eng. Res. 2023. V. 28. № 6. P. 220389. https://doi.org/10.4491/eer.2022.389
  24. Nagasaka C.A., Ogiwara N., Kobayashi S. et al. // Small. 2024. V. 20. № 17. P. 2307004. https://doi.org/10.1002/smll.202307004
  25. Asgari P., Mousavi S.H., Aghayan H. et al. // Microchem. J. 2019. V. 150. P. 104188. https://doi.org/10.1016/j.microc.2019.104188
  26. Ivanov N.P., Dran’kov A.N., Shichalin O.O. et al. // J. of Radioanal. and Nucl. Chem. 2024. V 333. P. 1213. https://doi.org/10.1007/s10967-024-09362-4
  27. Balybina V.A., Dran’kov A.N., Shichalin O.O. et al. // J. Compos. Sci. 2023. V. 7. № 11. P. 458. https://doi.org/10.3390/jcs7110458
  28. Ivanov N.P., Marmaza P.A., Shichalin O.O. et al. // Radiochem. 2023. V. 65. Suppl. 1. P. S29. https://doi.org/10.1134/S1066362223070032
  29. Perovskiy I., Yanicheva N.Y., Stalyugin V.V. et al. // Microporous Mesoporous Mater. 2021. V. 311. Р. 110716. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2020.110716
  30. Popa K., Pavel C.C. // Desalination. 2012. V. 293. P. 78. https://doi.org/10.1016/j.desal.2012.02.027
  31. Gainey S.R., Lauar M.T., Adcock C.T. et al. // Microporous Mesoporous Mater. 2020. V. 296. P. 109995. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2019.109995
  32. Campbell E.L., Westesen A.M., Peterson R.A. // Radiochim. Acta. 2023. V. 111. № 10. P. 735. https://doi.org/10.1515/ract-2023-0134
  33. Perovskiy I.A., Shushkov D.A., Ponaryadov A.V. et al. // J. Environ. Chem. Eng. 2023. V. 11. № 5. P. 110691. https://doi.org/10.1016/j.jece.2023.110691
  34. Park Y., Shin W.S., Reddy G.S. et al. // J. Nanoelectron. Optoelectron. 2010. V. 5. № 2. P. 238. https://doi.org/10.1166/jno.2010.1101
  35. Westesen A.M., Campbell E.L., Fiskum S.K. et al. // Sep. Sci. Technol. 2022. V. 57. № 15. P. 2482. https://doi.org/10.1080/01496395.2022.2059378
  36. Panikorovskii T.L., Kalashnikova G.O., Nikolaev A.I. et al. // Minerals. 2022. V. 12. № 2. P. 248. https://doi.org/10.3390/min12020248
  37. Dyer A., Newton J., O’Brien L. et al. // Microporous Mesoporous Mater. 2009. V. 117. № 1. P. 304. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2008.07.003
  38. Dyer A., Newton J., O’Brien L. et al. // Microporous Mesoporous Mater. 2009. V. 120. № 3. P. 272. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2008.11.016
  39. Yakovenchuk V.N., Nikolaev A.P., Selivanova E.A. et al. // Am. Mineral. 2009. V. 94. № 10. P. 1450. https://doi.org/10.2138/am.2009.3065
  40. Milyutin V.V., Nekrasova N.A., Yanicheva N.Y. et al. // Radiochemistry. 2017. V. 59. № 1. P. 65. https://doi.org/10.1134/S1066362217010088
  41. Nikolaev A.I., Gerasimova L.G., Maslova M.V. et al. // IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 2019. V. 704. № 1. P. 012003. https://doi.org/10.1088/1757-899X/704/1/012003
  42. Yakovenchuk V.N., Selivanova E.A., Krivovichev S.V. et al. // Miner. as Adv. Mater. II. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin-Heidelberg, 2011. P. 205. https://doi.org/10.1007/978-3-642-20018-2_20
  43. Santos-Vieira I.C.M.S., Lin Z., Rocha J. // Green Chem. 2022. V. 24. № 13. P. 5088. https://doi.org/10.1039/D2GC00654E
  44. Chapman D.M., Roe A.L. // Zeolites. 1990. V. 10. № 8. P. 730. https://doi.org/10.1016/0144-2449(90)90054-U
  45. Lihareva N., Kostov-Kytin V. // Bulg. Chem. Commun. 2014. V. 46. № 3. P. 569.
  46. Kim Y.K., Kim S., Kim Y. et al. // Appl. Surf. Sci. 2019. V. 493. P. 165. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.07.008
  47. Eom H.H., Kim H., Harbottle D. et al. // Sep. Purif. Technol. 2024. V. 330. P. 125550. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.125550
  48. Milyutin V.V., Nekrasova N.A., Kaptakov V.O. et al. // Adsorption. 2023. V. 29. № 5–6. P. 323. https://doi.org/10.1007/s10450-023-00407-w
  49. Nekrasova N.A., Milyutin V. V., Kaptakov V.O. et al. // Inorganics. 2023. V. 11. № 3. P. 126. https://doi.org/10.3390/inorganics11030126

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Дифрактограммы полученных образцов.

Скачать (250KB)
Метаданные
3. Рис. 2. РЭМ-изображения поверхности образцов и ЭДС-карты элементного распределения.

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изотермы низкотемпературной адсорбции–десорбции азота и распределение размеров пор по модели DFT (а – GTS-1; б – GTS-2; в – GTS-3; г – GTS-4).

Скачать (591KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025