RAS Chemistry & Material ScienceНеорганические материалы Inorganic Materials

  • ISSN (Print) 0002-337X
  • ISSN (Online) 3034-5588

Sorption of Cs+ and Sr2+ Cations by Titanium(IV) Phosphates from Solutions Modeling the Nuclear Power Plant Bottom Residue

PII
10.31857/S0002337X23010116-1
DOI
10.31857/S0002337X23010116
Publication type
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume 59 / Issue number 1
Pages
83-87
Abstract
Using a model solution, we have demonstrated the feasibility of using titanium(IV) oxyhydroxyphosphate-based ion-exchange materials for extraction of Cs+ and Sr2+ cations from multicomponent high-salt bottom residues. Conditions for the use of the ion exchangers have been optimized experimentally: liquid : solid = 50, t = 25°C. It has been shown that Cs+ is effectively extracted at pH 2, whereas Sr2+, at pH 8. The zirconium-modified sorbent has been shown to have a higher affinity for metal cations. The modified sorbent is especially selective for cesium in the acid pH region owing to the higher mobility of the protons of its hydrogen phosphate groups in comparison with the unmodified sorbent composition.
Keywords
жидкие радиоактивные отходы радионуклиды цезия и стронция сорбенты оксогидроксофосфаты титана(IV) кубовые остатки
Date of publication
14.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
2

References

  1. 1. Рябчиков Б.Е. Очистка жидких радиоактивных отходов. М.: ДеЛи принт, 2008. 516 с.
  2. 2. Abdel-Karima A.M., Zaki A.A., Elwana W. et al. Experimental and Modeling Investigations of Cesium and Strontium Adsorption onto Clay of Radioactive Waste Disposal // Appl. Clay Sci. 2016. № 132–133. P. 391–401. https://doi.org/10.1016/j.clay.2016.07.005
  3. 3. Mansy M.S., Hassana R.S., Selima Y.T. et al. Evaluation of Synthetic Aluminum Silicate modified by Magnesia for the Removal of 137Cs, 60Co and 152+154Eu from Low-Level Radioactive Waste // Appl. Radiat. Isot. 2017. № 130. P. 198–205. https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2017.09.042
  4. 4. Ярославцев А.Б. Ионный обмен на неорганических сорбентах // Успехи химии. 1997. Т.66. № 7. С. 641–660.
  5. 5. Милютин В.В., Некрасова Н.А., Козлитин Е.А. Селективные неорганические сорбенты в современной прикладной радиохимии // Матер. II Всерос. науч. конф. с междунар. участием “Исследования и разработки в области химии и технологии функциональных материалов”. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2015. С. 418–421.
  6. 6. Elghniji K., Saad M.E.K., Araissi M., Elaloui E., Moussaoui Y. Chemical Modification of TiO2 by / Anions Using the Sol-Gel Route with Controlled Precipitation and Hydrolysis: Enhancing Thermal Stability // Mater. Sci.–Pol. 2014. V. 32. № 4. P. 617–625. https://doi.org/10.2478/s13536-014-0237-610.2478/s13536-014-0237-6
  7. 7. Ortiz-Oliveros H.B., Flores-Espinosa R.M., Ordonez-Regil E., Fernandez-Valverde S.M. Synthesis of α-Ti(HPO4)2·H2O and Sorption of Eu (III) // Chem. Eng. J. 2014. V. 236. P. 398–405. https://doi.org/10.1016/j.cej.2013.09.103
  8. 8. Garcı’a-Glez J., Trobajo C., Khainakov S.A., Amghouz Z. α-Titanium Phosphate Intercalated with Propylamine: an Alternative Pathway for Efficient Europium(III) Uptake into Layered Tetravalent Metal Phosphates // Arab. J. Chem. 2017. № 10. P. 885–894. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2016.07.013
  9. 9. Trublet M., Maslova M.V., Rusanova D., Antzutkin O.N. Mild Syntheses and Surface Characterization of Amorphous TiO(OH)(H2PO4)·H2O Ion-Exchanger // Mater. Chem. Phys. 2016. V. 183. P. 467–475. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2016.09.002
  10. 10. Иваненко В.И., Локшин Э.П., Аксенова С.В., Корнейков Р.И., Калинников В.Т. Термодинамика гетерогенного катионного замещения на гидрофосфате титанила // Журн. неорган. химии. 2008. Т. 53. № 4. С. 557–563.
  11. 11. Корнейков Р.И., Иваненко В.И. Извлечение катионов цезия и стронция из растворов ионитами на основе фосфатов титана(IV) // Неорган. материалы. 2020. Т. 56. № 5. С. 528–532. https://doi.org/10.31857/S0002337X20050085
  12. 12. Корнейков Р.И. Синтез и свойства сорбционных материалов на основе оксогидроксофосфатов титана(IV): Автореф. дис. ... канд. техн. наук. Апатиты, 2009. 23 с.
  13. 13. Иваненко В.И., Якубович Е.Н., Владимирова С.В., Локшин Э.П. Синтез порошков твердых растворов титанатов и цирконатов бария, стронция и свинца // Неорган. материалы. 2015. Т. 51. № 9. С. 995–1002. https://doi.org/10.7868/S0002337X15090092
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library