RU2669853C1 - Способ сорбционной очистки водных сред от растворенного урана - Google Patents
Способ сорбционной очистки водных сред от растворенного урана Download PDFInfo
- Publication number
- RU2669853C1 RU2669853C1 RU2017136876A RU2017136876A RU2669853C1 RU 2669853 C1 RU2669853 C1 RU 2669853C1 RU 2017136876 A RU2017136876 A RU 2017136876A RU 2017136876 A RU2017136876 A RU 2017136876A RU 2669853 C1 RU2669853 C1 RU 2669853C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- iron
- sorbent
- template
- uranium
- Prior art date
Links
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title abstract description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 81
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 51
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 36
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims abstract description 14
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 9
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- -1 uranyl ions Chemical class 0.000 claims description 13
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 38
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- AAORDHMTTHGXCV-UHFFFAOYSA-N uranium(6+) Chemical compound [U+6] AAORDHMTTHGXCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- WYICGPHECJFCBA-UHFFFAOYSA-N dioxouranium(2+) Chemical compound O=[U+2]=O WYICGPHECJFCBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 abstract 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 abstract 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 27
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical group [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 13
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 10
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical group [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000005290 antiferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004452 microanalysis Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000314 poly p-methyl styrene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 206010063401 primary progressive multiple sclerosis Diseases 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005287 template synthesis Methods 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000005289 uranyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003153 β-FeOOH Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/288—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using composite sorbents, e.g. coated, impregnated, multi-layered
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
- B01J20/268—Polymers created by use of a template, e.g. molecularly imprinted polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J20/28009—Magnetic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G43/00—Compounds of uranium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в химической технологии для выделения урана (VI) из водных сред, а также в процессах очистки радиоактивно загрязненных природных, сточных и морских вод. Способ включает использование в качестве сорбента макропористых материалов на основе железооксидных систем композитного состава, содержащих наноразмерную фазу железа и имеющих макропористую структуру. В качестве сорбента используют материал, получаемый из ксерогеля гидроксида железа, синтезируемого золь-гель (темплатным) синтезом, в присутствии раствора силоксан-акрилатной эмульсии с содержанием твердой фазы по полимеру 50 масс.% и средним размером частиц 160 нм в качестве коллоидного темплата. После промывки и сушки материал прокаливают на воздухе в течение 1 часа при температурах от 600 до 900°С, а затем полученный оксид железа прокаливают в токе монооксида углерода в течение 1 часа при температуре 900°С при скорости нагрева 10°С/мин. Полученный сорбент вводят в очищаемую водную среду в концентрациях 1:100 по массе при содержании уранил-ионов в растворе не менее 10 г/л, при рН от 2,5 до 7-8, при комнатной температуре, выдерживают в течение от 3-8 до 48 часов, после чего фильтруют и извлекают осадок. Способ обеспечивает повышение эффективности очистки водных растворов от урана, а также за счет наличия магнитного эффекта у сорбционного материала увеличивается эффективность отделения осадка от очищаемого раствора методом магнитной сепарации. 2 з.п. ф-лы,7 ил.
Description
Изобретение относится к области сорбционных технологий извлечения растворенного урана(VI) из водных растворов и может быть использовано в химической технологии для выделения урана из водных сред, а также в процессах очистки радиоактивно загрязненных природных, сточных и морских вод, содержащих растворенный уран, в том числе, при водоподготовке питьевой воды.
Для извлечения урана из водных растворов, где он присутствует в растворенной форме в виде уранил-ионов (UO2 2+ - положительный двухзарядный ион урана(VI) выполняющий роль иона металла в ряде соединений), используют соединения переходных металлов, в частности оксидов и гидроксидов железа, где ионы железа играют ключевую роль в иницировании редокс-превращений растворенного урана(VI) в нерастворенную форму урана(IV), т.е. реализуется окислительно-восстановительный переход Fe2+→Fe3+ [Кляцкая Г.В., Страшко А.Н. Химия и аналитическая химия урана и тория: учебное пособие / Г.В. Кляцкая, А.Н. Страшко; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – 80 с.]. При этом наиболее высокие сорбционные показатели достигаются в присутствии фазы элементарного железа Fe(0) в составе оксидов железа, что связано с активизацией редокс-превращений за счет возникновения дополнительного перехода Fe0→Fe2+ и далее в Fe3+ в рабочей среде. Именно на этой стадии инициируется адсорбция уранил-ионов продуктами коррозии железа, согласно трем возможным механизмам сорбции [Noubactep C., Schoner A., Meinrath G. Mechanism of uranium removal from the aqueous solution by elemental iron // Journal of Hazardous Materials B132 (2006) 202–212; Gu B., Liang L., Dickey M.J., Yin X., Dai S. Reductive precipitation of uranium(VI) by zero-valent iron // Environ. Sci. Technol. -1998.- Vol. 32. –P. 3366–3373]:
(а) электрохимическая коррозия:
2Fe0(тв)+4H+(р)+O2 → 2Fe2++2H2O
2Fe0(тв)+2H2O → 2Fe2++H2(г)+OH-(р)
(б) восстановительное осаждение:
UO2 2+ (р)+Fe0 ↔ UO2(тв)+Fe2+
UO2 2+(тв или р) +2Fe2+(тв) ↔ UO2(тв) + 2Fe3+(тв)
UO2 2+ + H2(г) ↔ UO2(тв) + 2H
UO2(тв) + 2Fe3+(р) ↔ UO2 2+(тв или р) +2Fe2+(р)
Fe(OH)3 ↔ α-, β-FeOOH, Fe3O4, Fe2O3, а также
(в) cорбция на ферригидратных группах:
Fe(OH)3 +UO2 2+↔ Fe(OH)2OUO2 + + H+.
Связывание уранил-иона в таких системах в больншинстве случаев определяется восстановительным осаждением и сорбцией на ферригидратных группах.
Известны примеры адсорбции уранил-ионов из водных растворов в диапазоне 3-7 pH среды в присутствии наноразмерного железа Fe(0) [Olga Riba, Thomas B. Scot, K. Vala Ragnarsdottir, Geoffrey C. Allen. Reaction mechanism of uranyl in the presence of zero-valent iron nanoparticles // Geochimica et Cosmochimica Acta 72 (2008) 4047–4057; Yan S., Hua B., Bao Z., Yang J., Liu C., Deng B. Uranium(VI) removal by nanoscale zerovalent iron in anoxic batch systems // Environmental Science and Technology. – 2010. – Vol. 44. Iss. 20. – P. 7783-7789].
Несмотря на высокую эффективность сорбции способы имеют существенные недостатки, к которым следует отнести короткое время
цикла работы сорбента в системе, в виду высокой скорости окисления наночастиц Fe(0); чрезвычайная сложность извлечения отработанной формы сорбента из раствора в виду его тонкой (высокой) дисперсности; дороговизна сорбента из-за сложности методов его получения и высокой стоимости прекурсоров.
Наиболее близким заявляемому, является способ сорбционной очистки водных сред от растворенного урана (VI), включающий использование в качестве сорбента макропористых материалов на основе железо-оксидных систем композитного состава, содержащих нано-размерную фазу железа и имеющих макропористую структуру, синтезируемых с использованием коллоидного темплата в виде силоксан-акрилатной эмульсии с содержанием твердой фазы по полимеру 50 масс. % и средним размером частиц 160 нм (см. например, R.A. Crane, Т.В. Scott. Nanoscale zero-valent iron: Future prospects for an emerging water treatment technology // Journal of Hazardous Materials 211-212 (2012) 112- 125; Gu В., Liang L., Dickey M.J., Yin X., Dai S. Reductive precipitation of uranium(VI) by zero-valent iron // Environ. Sci. Technol. - 1998. - Vol. 32. - P. 3366-3373 и Li X.Q., Elliot D.W., Zhang W.X. Zero-valent iron nanoparticles for abatement of environmental pollutants: materials and engineering aspects // Crit. Rev. Solid State - 2006. - Vol. 31. - P. 111-122).
Недостатком данного способа является недостаточная эффективность очистки раствора от урана, т.к. используемый сорбент обладает недостаточно высокой сорбционной активностью в отношении урана, кроме того, затруднено отделение отработанной формы сорбента от очищаемого раствора.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, выражается в повышении эффективности сорбционного удаления урана из водных растворов и упрощении отделения его отработанной формы от очищаемого раствора.
Технический результат, проявляющийся при решении поставленной задачи, выражается в повышении эффективности очистки водных растворов от урана за счет использования сорбента, обладающего высокой сорбционной активностью в отношении урана, вследствие химически активного в редокс-превращениях фазового состава, в частности, оксидов железа композитных форм, содержащих наноразмерную фазу элементарного железа, а также макропористой структуры, кроме того, обеспечено наличие магнитного эффекта у сорбционного материала, что определяет его эргономичность, за счет эффективного отделения его отработанной формы от очищаемого раствора, методом магнитной сепарации.
Для решения поставленной задачи способ сорбционной очистки водных сред от растворенного урана (VI), включающий использование в качестве сорбента макропористых материалов на основе железо-оксидных систем композитного состава, содержащих нано-размерную фазу железа и имеющих макропористую структуру, синтезируемых с использованием коллоидного темплата в виде силоксан-акрилатной эмульсии с содержанием твердой фазы по полимеру 50 масс. % и средним размером частиц 160 нм отличается тем, что материал, получаемый из ксерогеля гидроксида железа, синтезируемого золь-гель (темплатным) синтезом, после промывки и сушки, прокаливают на воздухе, в течение 1 часа при температурах от 600 до 900°C, а затем полученный оксид железа прокаливают в токе монооксида углерода, в течение 1 часа при температуре 900°C при скорости нагрева 10°C/мин. Кроме того, для получения ксерогеля гидроксида железа готовят раствор коллоидного темплата промышленной силоксан-акрилатной эмульсии в дистиллированной воде при их соотношении 1:10, при этом, на 100 частей раствора коллоидного темплата, при перемешивании, вводят 22 части 0,45 М раствора FeCl3⋅6H2O, после чего, постепенно приливают 60 частей 1М раствора NaOH, до образования геля гидратированного оксида железа Fe(OH)3 при рН 9. Кроме того, сорбент вводят в очищаемую водную среду при соотношении Т:Ж 1:100 по массе при содержании уранил-ионов в растворе не менее 10 г/л, при рН от 2,5 до 7-8, при комнатной температуре, в течение от 3-8 до 48 часов, после чего фильтруют и извлекают осадок.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Совокупность признаков формулы изобретения обеспечивает повышение эффективности сорбционного удаления урана, и упрощении отделения его отработанной формы от очищаемого раствора. При этом признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.
Признак, указывающий, что используют «материал, получаемый из ксерогеля гидроксида железа», обеспечивает возможность получения в составе сорбента нано-структурированных оксидов железа, включая образцы со смешанным фазовым составом
Признак, указывающий, что ксерогель гидроксида железа синтезирован «золь-гель (темплатным) синтезом» обеспечивает упрощение и удешевление процесса получения сорбента и образование более развитой макропористой структуры в сорбенте и увеличение его удельной поверхности.
Признаки, указывающие, что гель гидратированного оксида железа подвергают промывке и сушке, позволяют получить ксерогель гидроксида железа Fe(OH)3.
Признаки указывающие, что, ксерогель гидроксида железа «прокаливают на воздухе, в течение 1 часа при температурах от 600 до 900°C» обеспечивают удаление темплата (за счет его окислительной термодеструкции и, тем самым, образование нанопористой структуры сорбента) и формирование в его составе оксида железа.
Признаки, указывающие, что после прокаливания на воздухе «полученный оксид железа прокаливают в токе монооксида углерода» обеспечивают восстановление кристаллической фазы наноразмерного Fe(0) в составе сорбента, что обеспечивает наиболее высокую скорость редокс-превращений в рабочей среде, - именно на этой стадии инициируется адсорбция уранил-ионов (UO2 2+) продуктами коррозии железа, т.е. образование Fe3+ сопровождается восстановлением растворенного урана до UO2 с одновременным его осаждением.
Признаки, указывающие, что полученный оксид железа прокаливают в токе монооксида углерода «в течение 1 часа при температуре 900°C при скорости нагрева 10°C/мин» задают оптимальные режимные параметры восстановления кристаллической фазы Fe(0), которые способствуют глубокому восстановлению окисленных форм железа до металлической фазы Fe(0).
Признаки, указывающие, что «для получения ксерогеля гидроксида железа готовят раствор коллоидного темплата промышленной силоксан-акрилатной эмульсии в дистиллированной воде при их соотношении 1:10, при этом, на 100 частей раствора коллоидного темплата, при перемешивании, вводят 22 части 0,45 М. раствора FeCl3⋅6H2O, после чего, постепенно приливают 60 частей 1М раствора NaOH, до образования геля гидратированного оксида железа Fe(OH)3 при рН 9» обеспечивают получение геля гидратированного оксида железа Fe(OH)3, как промежуточного продукта для получения ксерогеля гидроксида железа.
Признаки указывающие, что «сорбент вводят в очищаемую водную среду при соотношении Т:Ж, 1:100 по массе при содержании уранил-ионов в растворе не менее 10 г/л, при рН от 2,5 до 7-8, при комнатной температуре, в течение от 3-8 до 48 часов, после чего фильтруют и извлекают осадок» задают режимные параметры процедуры сорбционной очистки водных сред от уранил-ионов.
Способ иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 представлена табл. 1 - Физико-химические характеристики образцов сорбентов на основе оксидов железа и их восстановленных форм; на фиг. 2 показаны рентгенограммы образцов оксидов железа полученных различными способами: (1 и 2) - золь-гель (прямой) синтез и (3 и 4)- золь-гель (темплатный) синтез; на фиг. 3 показаны рентгенограммы образцов материалов, полученных методом восстановительного прокаливания оксидов железа предварительно синтезированных золь-гель (прямым) (1 и 2) и золь-гель (темплатным) (3 и 4) синтезами; на фиг. 4 показаны РЭМ изображения образцов оксидов железа, полученных золь-гель (прямым) синтезом при термоокислительном прокаливании (а) - 600°C (образец Fe(зг) - 600) и (а*) - 900°C (образец Fe(зг) - 900), а также золь-гель (темплатным) синтезом при (б) - 600°C (образец Fe(Tc) - 600) и (б*) - 900°C (образец Fe(Tc) - 900); на фиг. 5 показаны РЭМ изображения образцов оксидов железа после восстановительной термообработки, предварительно изготовленные золь-гель (прямым) синтезом при 600°C (а) и 900°C (а*), а также золь-гель (темплатным) синтезом при 600°C (б) и 900°C (б*). Описания образцов на фиг. 4 и 5, представлено в таблице 1; на фиг. 6 показана таблица 2 «Магнитные характеристики синтезированных сорбентов»; на фиг. 7 показаны кинетические кривые сорбции уранил-ионов на полученных сорбентов из водных растворов при различных значениях рН.
Синтез нанопористых оксидов железа проводили золь-гель методом с использованием раствора хлорида железа(III) FeCl3⋅6H2O классификацией «хч» В качестве порообразующего компонента применяли коллоидный темплат в виде силоксан-акрилатной эмульсии промышленного типа «КЭ 13-36» (производитель ООО «Аст-рохим» г. Электросталь) с содержанием твердой фазы по полимеру 50 масс. % и средним размером частиц 160 нм.
Для получения ксерогеля гидроксида железа готовят раствор силоксан-акрилатной эмульсии в дистиллированной воде при их соотношении 1:10. Далее на 100 частей такого раствора, при перемешивании, вводят 22 части 0,45 М раствора FeCl3⋅6H2O, после чего, постепенно приливают 60 частей 1М раствора NaOH до образования геля гидратированного оксида железа Fe(0H)3 при рН 9. Полученный раствор интенсивно перемешивали на магнитной мешалке в течение 30 минут, затем отстаивали. Осажденный гель отфильтровывали на бумажном фильтре «синяя лента», тщательно промывали дистиллированной водой и сушили при температуре 90°C в течение 2 часов до полного удаления избыточной влаги и образования ксерогеля гидроксида железа. Удаление органического темплата осуществляли путем температурной обработки ксерогелей в трубчатой печи марки RSR-B 120/500/11 «Nabertherm GmbH" (Германия), в атмосфере воздуха при различных температурах (600 и 900°C, для выявления оптимальной). Скорость нагрева 10°C/мин, время выдержки 1 час.
Для оценки свойств полученного сорбционного материала, были также синтезированы образцы оксидов железа и их восстановленных форм, полученные традиционным золь-гель синтезом без использования коллоидного темплата. К 100 мл дистиллированной воды вводили 22 мл 0,45 М раствора FeCl3 6H2O и далее по каплям приливали 45 мл 1М NaOH до образования геля гидратированного оксида железа Fe(OH)3↓ коричневого цвета. Полученный раствор (pH = 8) интенсивно перемешивали на магнитной мешалке в течение 30 минут, затем отстаивали. Осажденный гель отфильтровывали на бумажном фильтре «синяя лента», тщательно промывали дистиллированной водой и сушили при температуре 90°С в течение 2 часов до полного удаления избыточной влаги и образования ксерогеля гидроксида железа. Полученный ксерогель прокаливали в муфельной печи «Nabertherm GmbH» (Германия), в атмосфере воздуха при различных температурах (600 и 900°С). Скорость нагрева 10 °С/мин, время выдержки 1 час.
Формирование магнитных свойств сорбентов обеспечивалось за счет образования магнитной фазы оксида железа в виде маггемита и магнетита, а также за счет синтеза наноразмерной фазы элементарного железа в объеме данных оксидов при их восстановительном прокаливании в токе монооксида углерода при 900°С.
Идентификацию фаз полученных образцов осуществляли с помощью рентгенофазового анализа (РФА), CuKα-излучение, Ni-фильтр, средняя длина волны (λ) 1.5418 Å, диапазон углов съемки 10-80°, шаг сканирования 0,02°, скорость регистрации спектров - 5 °/мин., на рентгеновском дифрактометре D8 Advance «Bruker AXS» (Германия). Распределение пор по размерам опре-деляли на ртутном поромере AutoPore IV «Micromeritics GmbH» (США). Определение удельной поверхности проводили методом физической адсорбции (БЭТ) на приборе ASAP 2020 MP «Micromeritics GmbH» (США). РЭМ изображения образцов были получены с помощью сканирующего электронного микроскопа S-3400N «HITACHI» (Япония), с приставкой для энергодисперсионного микроанализа (ЭДС) «Bruker» (Германия). Магнитные характеристики исследовались на вибромагнитометре (VSM) входящим в станцию по измерению физических свойств вещества (PPMS) фирмы «Quantum Design» (США).
Определение сорбционной активности синтезированного сорбента.
В 20мл ёмкость помещали 100 мг навеску сорбента и 10 мл 10 мкг/мл раствора UO2(NO3)2 (соотношение Т:Ж = 1:100). Величины pH раствора корректировали с применением соответствующего реагента H2SO4 и Na2CO3 марки «чда». Сорбционную систему перемешивали в течение 2 суток. Отбор проб для измерения остаточной концентрации урана в системе проводили после 1, 5, 8, 24, 48 часов выдержки сорбента в растворе. Концентрацию урана определяли спектрофотометрически по изменению оптической плотности растворов (до и после сорбции урана) в присутствии Арсеназо III на приборе марки UV mini-1240 «Shimadzu» (Япония) при длине волны 656 нм.
В ходе реализации описанных методологий синтеза был получен ряд образцов пористых магнитных сорбентов с различными физико-химическими характеристиками, описанными в таблице 1 (см. фиг.1).
Согласно представленным в табл. 1 результатам очевидно ключевое влияние температурной обработки материалов на формируемый фазовый состав и структурные характеристики получаемых сорбентов. Отличительной особенностью является глубина окисления/восстановления кристаллических фаз в материале, зависящая от параметров процесса (температура, время выдержки, тип газовой среды), а также от структуры материала определяемой способом синтеза.
Обнаружено, что термоокислительная обработка ксерогелей, полученных прямым золь-гель синтезом, приводит к формированию однородной ге-матитовой структуры (α-Fe2O3) при невысокой температуре 600°С (фиг. 2, графики 1 и 2). Продуктом темплатного синтеза после прокаливания при аналогичных условиях является материал смешанных оксидных фаз маггемита и гематита (фиг. 2, графики 3 и 4).
Различия в фазовом составе образцов сорбентов, полученных различными синтезами, проявляются в виде:
- неполного окисления железа, при золь-гель (темплатном) синтезе, в отличие от золь-гель (прямого) синтеза, что связано с органической природой используемого темплата (полимерной эмульсией), при термической деструкции которого происходит образование монооксида углерода имеющего восстановительные свойства - процесс способствует образованию различных фаз оксидов железа на стадии невысоких температур. Однако повышение температуры нагрева до 900°С приводит к полному окислению железа до гематита (фиг. 1);
- образованием наноразмерной фазы металлического железа Fe(0) за счет частичного или полного восстановления оксидов железа при восстановительном прокаливании в токе монооксида углерода при 900 °С (фиг. 2);
- степенью кристалличности, где, судя по более низким интенсивностям дифракционных максимумов, материал, полученный золь-гель (темплатным) синтезом, обладает повышенной дисперсностью частиц, по сравнению с образцами, изготовленными золь-гель (прямым) синтезом, без использования темплата (фиг. 1);
Выявлено, что восстановительная термообработка оксидов железа, полученных золь-гель (темплатным) синтезом, не обеспечивает образование однородного состава фаз, образцы представляют смесь оксидов железа различных модификаций: маггемит, вюстит, магнетит, а также включают фазу металлического железа (фиг. 3), по сравнению с образцами синтезированными золь-гель (прямым) методом, где состав более гомогенный.
Результаты подтверждены данными о микроструктуре исследуемых образцов. Морфология поверхности представлена на РЭМ снимках (фиг. 4 и 5), где отчетливо виден рост зерна при повышении температуры прокаливания исходных ксерогелей на воздухе с 600 до 900°С, независимо от способа их синтеза (фиг. 4).
Показано, что восстановительная термообработка приводит к интенсивному росту кристаллитов с последующим их спеканием в монолитные кластеры (фиг. 5), по сравнению с исходными образцами (фиг. 4). Особенно отчетливо данный эффект проявляется для образцов ранее полученных золь-гель (темплатным) синтезом (фиг. 5), что связано с их повышенной реакционной способностью, обусловленной большей пористостью и дефектностью структуры, а также благодаря неоднородности состава исходного материала.
В ходе исследований обнаружено ключевое влияние способа синтеза на формирование микроструктуры синтезируемых сорбентов. Согласно результатам структурного анализа по методу БЭТ установлено, что золь-гель (темплатный) синтез образует более развитую структуру в материале, увеличивает удельную поверхность в 2 и более раза (фиг. 1 - табл. 1). При этом выявлена общая закономерность снижения величины удельной поверхности, возникающая при высокотемпературной обработке ксерогелей, независимо от метода их получения: золь-гель (прямой) с 19,4 до 2,5 м2/г и золь-гель (темплатный) с 47,3 до 6,2 м2/г синтезы (фиг. 1 - табл. 1).
Перспективным свойством для неорганических сорбентов является намагниченность насыщения, что определяет их эргономичность, за счет более простого извлечения отработанного сорбента из очищаемого раствора. В табл. 2 представлены результаты намагниченности насыщения образцов сорбентов и коэрцитивной силы в зависимости от различных температур. Из результатов следует, что образцы сорбентов в структуре гематита характеризуются минимальными значениями намагниченности насыщения (не более 1,8 эме/г), что указывает на его антиферромагнитную природу. Присутствие ферромагнитной фазы в виде маггемита определяет высокую намагниченность образца (23-26 эме/г). Магнитные свойства восстановленных образцов в значительной степени выше, по сравнению с предшествующими восстановительному прокаливанию оксидами. Неоднородные по фазовому составу сорбенты характеризуются высокими значениями намагниченности насыщения (достигают 140 эме/г).
Относительно невысокая коэрцитивная сила образцов сорбентов, позволяет отнести их к классу магнитомягких систем (табл. 2). Низкие значения коэрцитивной силы (не более 200 Э) являются преимуществом для магнитных сорбентов, так как их частицы под действием магнитного поля не склонны к агрегации, что облегчает процесс их распределения и последующего сбора.
Исследование сорбционной активности полученных образцов производилось по оценке кинетических кривых сорбции (фиг. 7). Как известно, определяющими показателями механизма сорбции уранил-ионов являются pH среды и состав сорбента. Результаты исследований указывают на то, что в кислой среде (рН 2,5) ярче всего проявляют сорбционные свойства сорбенты на основе восстановленных форм оксидов (фиг. 7), в состав которых входит металлическое железо Fe(0). В условиях низких значениях рН среды происходит частичное растворение металла и, благодаря выделяющемуся газообразному водороду, происходит осаждение урана в виде его восстановленной формы UO2. Кроме того, некоторая часть урана сорбируется на поверхности сорбента образующимися продуктами коррозии. Среди образцов полученных золь-гель (темплатным) синтезом наблюдается тенденция к уменьшению сорбционной активности с увеличением удельной площади поверхности сорбентов. Это обусловлено низкой химической и механической устойчивостью гематита в кислой среде, где степень его растворения прямо пропорциональна величине пористости структуры. В данном случае, наиболее пористый сорбент (образец Fe(тс)-600) подвержен сильной деградации и проявляет минимальную сорбционную активность в кислой среде. Однако, напротив, при рН 4,9 упомянутые процессы растворения протекают менее интенсивно и сорбционный эффект данного образца составляет 95% извлечения уранил-ионов из очищаемой системы (фиг. 7). Очевидно, что высокие значения сорбции определяются скоростью окисления (коррозии) элементарного железа, которое зависит от степени дисперсности его нанофазы. Следует отметить высокую степень сорбции образца Fe(тс)-600, что, вызвано пористой и довольно рыхлой структурой, которая приводит к механической деструкции сорбента и распределению его по всему объему раствора. Дефектность структуры способствует большей гидратации поверхности оксида и участии образующихся ферригидратных групп в сорбции урана по обменному механизму. Отсутствие растворения оксида вследствие более высокого рН исключает возможность десорбции урана в раствор. Сорбция урана из сред с высокими значениями рН серьезно затруднена по причине изменения зарядового состояния урана в растворе. Стабильные отрицательно заряженные карбонатные комплексы урана ограниченно сорбируются на поверхности сорбента и блокируют его активные центры. В связи с тем, что щелочная среда характеризуется меньшим восстановительным потенциалом, окисление железа и связанное с этим восстановление урана, сопровождающееся его осаждением, протекают в данной среде ограниченно, снижая тем самым значения сорбции.
Способ сорбционной очистки водных сред от растворенного урана реализуют следующим образом.
Для реализации способа используют установку известной конструкции, содержащую реактор, выполненный в виде герметичной емкости снабженной механической мешалкой с электрическим приводом, патрубками подвода очищаемой водной среды, отвода очищенной воды, загрузки сорбента, контрольно-измерительными приборами, средствами дозирования очищаемой водной среды и сорбента. Кроме того, установка включает в себя соответствующие трубопроводы и систему запорных клапанов. При этом подающий трубопровод связывает реактор с источником очищаемой водной среды, а отводящий трубопровод обеспечивает отвод материала из реактора и подачу его на фильтры. Подача и отвод материала обеспечивается соответствующими насосами. Установка снабжена известными средствами радиационной защиты.
Способ сорбционной очистки от растворенного урана осуществляют в следующем порядке. Сорбент представляет из себя сыпучую массу гранулированного материала, с крупностью гранул 1-5 мм.
Реактор заполняют очищаемой водной средой с содержанием уранил-ионов в растворе не менее 10 г/л, при рН от 2,5 до 7-8, при комнатной температуре (порядка 200С). Далее в реактор загружают сорбент при соотношении Т:Ж, равном 1:100 по массе (например, при рабочей емкости реактора 3 м3, навеска сорбента составит 30 кг).
Затем включают мешалку в работу чтобы равномерно распределить сорбент по объему реактора (на полчаса - час) далее процесс сорбции осуществляют при периодическом перемешивании материала в течение от 3-8 до 48 часов.
После этого материал удаляют из реактора в фильтр, где фильтруют, при этом осадок процесса фильтрации отделяют и размещают в контейнерах для длительного хранения.
Claims (3)
1. Способ сорбционной очистки водных сред от растворенного урана (VI), включающий использование в качестве сорбента макропористых материалов на основе железо-оксидных систем композитного состава, содержащих наноразмерную фазу железа и имеющих макропористую структуру, синтезируемых с использованием коллоидного темплата в виде силоксан-акрилатной эмульсии с содержанием твердой фазы по полимеру 50 масс. % и средним размером частиц 160 нм, отличающийся тем, что материал, получаемый из ксерогеля гидроксида железа, синтезируемого золь-гель (темплатным) синтезом, после промывки и сушки прокаливают на воздухе в течение 1 часа при температурах от 600 до 900°C, а затем полученный оксид железа прокаливают в токе монооксида углерода в течение 1 часа при температуре 900°C при скорости нагрева 10°C/мин.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для получения ксерогеля гидроксида железа готовят раствор коллоидного темплата промышленной силоксан-акрилатной эмульсии в дистиллированной воде при их соотношении 1:10, при этом на 100 частей раствора коллоидного темплата при перемешивании вводят 22 части 0,45 М раствора FeC13⋅6H2O, после чего постепенно приливают 60 частей 1М раствора NaOH до образования геля гидратированного оксида железа Fe(ОН)3 при рН 9.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сорбент вводят в очищаемую водную среду при соотношении Т:Ж равном 1:100 по массе, при содержании уранил-ионов в растворе не менее 10 г/л, при рН от 2,5 до 7-8, при комнатной температуре в течение от 3-8 до 48 часов, после чего фильтруют и извлекают осадок.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017136876A RU2669853C1 (ru) | 2017-10-20 | 2017-10-20 | Способ сорбционной очистки водных сред от растворенного урана |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017136876A RU2669853C1 (ru) | 2017-10-20 | 2017-10-20 | Способ сорбционной очистки водных сред от растворенного урана |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2669853C1 true RU2669853C1 (ru) | 2018-10-16 |
Family
ID=63862427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017136876A RU2669853C1 (ru) | 2017-10-20 | 2017-10-20 | Способ сорбционной очистки водных сред от растворенного урана |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2669853C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2709593C1 (ru) * | 2019-05-07 | 2019-12-18 | Роман Николаевич Семенцов | Способ очистки загрязненных грунтовых вод с использованием наноразмерного железа нулевой валентности |
| CN115558788A (zh) * | 2022-09-26 | 2023-01-03 | 核工业北京化工冶金研究院 | 一种还原法从碱性铀溶液中沉淀铀产品的工艺方法 |
| CN117438124A (zh) * | 2023-12-22 | 2024-01-23 | 中核第四研究设计工程有限公司 | 一种长久稳定处理含铀废渣的方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2361299C1 (ru) * | 2007-10-25 | 2009-07-10 | Институт Геологии И Минералогии Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Способ иммобилизации изотопов трансурановых элементов радиоактивных отходов (варианты) |
| RU2467795C1 (ru) * | 2011-07-26 | 2012-11-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Способ получения макропористых материалов на основе оксидов вольфрама или макропористых материалов на основе оксидов вольфрама с частичным восстановлением вольфрама до металлической формы |
| CN103977771A (zh) * | 2014-06-06 | 2014-08-13 | 南华大学 | 双官能团功能化炭基磁性介孔氧化硅材料的制备及其应用 |
| RU2547496C2 (ru) * | 2012-07-10 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) | Магнитный композиционный сорбент |
| US9597658B2 (en) * | 2013-04-01 | 2017-03-21 | Savannah River Nuclear Solutions, Llc | Metal-organic framework templated synthesis of porous inorganic materials as novel sorbents |
| CN106750316A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-05-31 | 南华大学 | 一种磁性核‑壳型纳米粒表面铀酰分子印迹聚合物的制备方法 |
-
2017
- 2017-10-20 RU RU2017136876A patent/RU2669853C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2361299C1 (ru) * | 2007-10-25 | 2009-07-10 | Институт Геологии И Минералогии Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Способ иммобилизации изотопов трансурановых элементов радиоактивных отходов (варианты) |
| RU2467795C1 (ru) * | 2011-07-26 | 2012-11-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Способ получения макропористых материалов на основе оксидов вольфрама или макропористых материалов на основе оксидов вольфрама с частичным восстановлением вольфрама до металлической формы |
| RU2547496C2 (ru) * | 2012-07-10 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) | Магнитный композиционный сорбент |
| US9597658B2 (en) * | 2013-04-01 | 2017-03-21 | Savannah River Nuclear Solutions, Llc | Metal-organic framework templated synthesis of porous inorganic materials as novel sorbents |
| CN103977771A (zh) * | 2014-06-06 | 2014-08-13 | 南华大学 | 双官能团功能化炭基磁性介孔氧化硅材料的制备及其应用 |
| CN106750316A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-05-31 | 南华大学 | 一种磁性核‑壳型纳米粒表面铀酰分子印迹聚合物的制备方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2709593C1 (ru) * | 2019-05-07 | 2019-12-18 | Роман Николаевич Семенцов | Способ очистки загрязненных грунтовых вод с использованием наноразмерного железа нулевой валентности |
| CN115558788A (zh) * | 2022-09-26 | 2023-01-03 | 核工业北京化工冶金研究院 | 一种还原法从碱性铀溶液中沉淀铀产品的工艺方法 |
| CN117438124A (zh) * | 2023-12-22 | 2024-01-23 | 中核第四研究设计工程有限公司 | 一种长久稳定处理含铀废渣的方法 |
| CN117438124B (zh) * | 2023-12-22 | 2024-04-09 | 中核第四研究设计工程有限公司 | 一种长久稳定处理含铀废渣的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Qi et al. | Synthesis of Ce (III)-doped Fe3O4 magnetic particles for efficient removal of antimony from aqueous solution | |
| Ebadollahzadeh et al. | Competitive adsorption of methylene blue and Pb (II) ions on the nano-magnetic activated carbon and alumina | |
| Wang et al. | Superior lithium adsorption and required magnetic separation behavior of iron-doped lithium ion-sieves | |
| Duan et al. | Effective removal of Pb (II) using magnetic Co0. 6Fe2. 4O4 micro-particles as the adsorbent: synthesis and study on the kinetic and thermodynamic behaviors for its adsorption | |
| Wang et al. | One-step synthesis of magnetite core/zirconia shell nanocomposite for high efficiency removal of phosphate from water | |
| Gao et al. | Well-defined strategy for development of adsorbent using metal organic frameworks (MOF) template for high performance removal of hexavalent chromium | |
| Wang et al. | Preparation and evaluation of magnetic nanoparticles impregnated chitosan beads for arsenic removal from water | |
| Li et al. | Synergistic effect of mesoporous feroxyhyte nanoparticles and Fe (II) on phosphate immobilization: Adsorption and chemical precipitation | |
| Zelmanov et al. | Iron (Fe+ 3) oxide/hydroxide nanoparticles-based agglomerates suspension as adsorbent for chromium (Cr+ 6) removal from water and recovery | |
| Fang et al. | Facile upscaled synthesis of layered iron oxide nanosheets and their application in phosphate removal | |
| Wan et al. | Synthesized magnetic manganese ferrite nanoparticles on activated carbon for sulfamethoxazole removal | |
| Shou et al. | Fabrication of Fe3O4/MgAl-layered double hydroxide magnetic composites for the effective decontamination of Co (II) from synthetic wastewater | |
| Koh et al. | Critical review on lanthanum-based materials used for water purification through adsorption of inorganic contaminants | |
| Chen et al. | Application of metal oxide heterostructures in arsenic removal from contaminated water | |
| Mandal et al. | Adsorption and catalytic degradation of organic dyes in water using ZnO/ZnxFe3− xO4 mixed oxides | |
| JP5463525B2 (ja) | 選択吸着剤およびその製造方法 | |
| WO2015083840A1 (ja) | 磁性ハイドロタルサイト類複合体およびその製造方法 | |
| CN114425340B (zh) | 一种生物炭修饰钴铁双金属复合催化剂的制备及在催化降解四环素中应用 | |
| Zhu et al. | Hydrothermal synthesis of a magnetic adsorbent from wasted iron mud for effective removal of heavy metals from smelting wastewater | |
| RU2669853C1 (ru) | Способ сорбционной очистки водных сред от растворенного урана | |
| El-Sherif et al. | Fabrication and characterization of CeO2-TiO2-Fe2O3 magnetic nanoparticles for rapid removal of uranium ions from industrial waste solutions | |
| Wei et al. | Advanced phosphate removal by La–Zr–Zn ternary oxide: performance and mechanism | |
| Wang et al. | Highly efficient As (V)/Sb (V) removal by magnetic sludge composite: synthesis, characterization, equilibrium, and mechanism studies | |
| Elzoghby et al. | Synthesis of polyamide-based nanocomposites using green-synthesized chromium and copper oxides nanoparticles for the sorption of uranium from aqueous solution | |
| Ghaeni et al. | Removal and recovery of strontium (Sr (II)) from seawater by Fe3O4/MnO2/fulvic acid nanocomposite |