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

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

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