Prof. Huang Qunyings team från Hefei Institutes of Physical Science vid den kinesiska vetenskapsakademin, i samarbete med Prof. Ning Shunyans team från South China University, utvecklade en ny kiseldioxidbaserad adsorbent för högselektiv separation av strontium (Sr) från ett surt medium.
Resultaten publicerades i Journal of Hazardous Materials .
Radioaktivt strontium, känt som 90 Sr, är oroande eftersom det är mycket giftigt både radiologiskt och biokemiskt. När högaktivt flytande avfall (HLLW) behandlas genom förglasning, frigörs värmen från sönderfallet av 90 Sr kan orsaka problem. Denna värme kan destabilisera materialet i vilket det finns, vilket potentiellt kan leda till utsläpp av andra radioaktiva ämnen. Men 90 Sr kan också återanvändas som en speciell radioaktiv eller värmekälla, vilket kan bidra till att minska mängden avfall som ska bortskaffas med lägre totala kostnader.
För att ta itu med ovanstående frågor utvecklade forskargruppen en ny porös adsorbent som heter CEPA@SBA-15-APTES. Denna adsorbent tillverkas genom att modifiera mesoporös kiseldioxid för att selektivt separera Sr. De studerade hur denna adsorbent beter sig när den utsätts för olika miljöer med hjälp av Sr-stabila nuklider.
De fann att adsorptionen nådde jämvikt på 30 minuter i en lösning med en låg koncentration av salpetersyra (HNO3 ) och på bara fem minuter i en lösning med en högre koncentration av HNO3 .
Viktigt är att adsorbenten visade utmärkt selektivitet för Sr i 3 M HNO3 simulerad HLLW-lösning. Mekanismen för Sr-adsorption skiljer sig beroende på lösningens surhet:Jonbyte sker i lösningar med låg HNO3 koncentration, medan koordination sker i lösningar med högre HNO3 koncentration.
Denna studie utvecklar ett nytt material för effektiv separation av strontium, som är en referens för selektiv separation och återvinning av radionuklider.
Mer information: Shichang Zhang et al, Fosfinering av aminomodifierad mesoporös kiseldioxid för selektiv separation av strontium, Journal of Hazardous Materials (2024). DOI:10.1016/j.jhazmat.2024.133741
Journalinformation: Journal of Hazardous Materials
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
