Effektiv optagelse af uran (VI) realiseret af lagdelt manganthiophosphit interkaleret med ammonium

Med den hurtige udvikling af atomkraft på verdensplan, efterspørgslen efter uran fortsætter med at stige. Som en konsekvens, store mængder uranholdigt spildevand genereres i hele atombrændstofcyklussen såvel som under genoparbejdning af brugt brændsel. Uran (U) er meget kemisk giftigt og stærkt kræftfremkaldende for det levende system. Derfor, det er vigtigt at udvikle materialer, der kan fange U (VI) ioner effektivt og selektivt.

I en undersøgelse offentliggjort i Chemical Engineering Journal , Prof.Feng Meiling fra Prof. ₄ ⁺ , nemlig (NH ₄ ) _0,48 Mn _0,76 PS ₃ · H ₂ O (N-MPS), som hurtigt og selektivt kunne adskille U (VI) fra komplekse løsninger. Dette er den første rapport om en intercalationsforbindelse af manganthiophosphit (MnPS ₃ ) for at berige U (VI) effektivt.

Forskerne forberedte N-MPS ved at nedsænke en mængde MnPS ₃ i 2 mol/L NH ₄ Cl vandig opløsning og omrøring ved stuetemperatur i 24 timer. Den forberedte N-MPS viser god pH-holdbarhed (2,8-12,2) og β/γ-strålebestandighed (100-200 KGy).

I øvrigt, de fandt ud af, at N-MPS udviser en enestående kapacitet (meget højere end for nogle rapporterede overlegne sulfidadsorbenter), hurtig kinetik, og suveræn selektivitet mod U (VI).

I særdeleshed, de opnåede distributionskoefficientværdier i forurenet postevand og søvand er op til 2,23 × 10 ⁴ ml/g.

Vigtigere, den adsorberede U (VI) kunne elueres ved en mild og miljøvenlig metode til genvinding af uran og regenerering af adsorbent i mindst fem cyklusser.

Brug af forskellige karakteriseringer (Raman, XPS, Zeta potentiale og EXAFS) og batch adsorptionsforsøg, forskerne afslørede, at adsorptionsmekanismen for N-MPS for U (VI) er synergien mellem ionbytning og overfladeadsorption.

Denne undersøgelse viser ikke kun, at interkalerede metalsulfider har et godt anvendelsespotentiale for meget effektiv adskillelse af U (VI) fra spildevand, men baner også vejen for udvikling af nye højtydende adsorbenter ved intercalation.