Ilustração esquemática do processo de preparação do CEPA@SBA-15-APTES. Crédito:Zhang Shichang A equipe do Prof. Huang Qunying dos Institutos de Ciências Físicas de Hefei da Academia Chinesa de Ciências, em colaboração com a equipe do Prof. Ning Shunyan da Universidade do Sul da China, desenvolveu um novo adsorvente à base de sílica para a separação altamente seletiva de estrôncio (Sr) de um meio ácido.
Os resultados foram publicados no Journal of Hazardous Materials .
Estrôncio radioativo, conhecido como
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Sr, é preocupante porque é altamente tóxico tanto radiológica quanto bioquimicamente. Quando os resíduos líquidos de alto nível (HLLW) são processados através da vitrificação, o calor liberado pela decomposição de
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Sr pode causar problemas. Este calor pode desestabilizar o material que o contém, levando potencialmente à liberação de outras substâncias radioativas. No entanto,
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O Sr também pode ser reutilizado como fonte radioativa ou de calor especial, o que pode ajudar a reduzir a quantidade de resíduos a serem descartados com custos gerais mais baixos.
Para resolver os problemas acima, a equipe de pesquisa desenvolveu um novo adsorvente poroso chamado CEPA@SBA-15-APTES. Este adsorvente é feito modificando a sílica mesoporosa para separar seletivamente o Sr. Eles estudaram como esse adsorvente se comporta quando exposto a diferentes ambientes usando nuclídeos estáveis ao Sr.
Eles descobriram que a adsorção atingiu o equilíbrio em 30 minutos em uma solução com baixa concentração de ácido nítrico (HNO3 ) e em apenas cinco minutos em solução com maior concentração de HNO3 .
Seletividade de adsorção:(a) Efeito de quatro íons concorrentes na adsorção de Sr em 10
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M HNO3 solução; (b) Adsorção de diferentes íons metálicos no HNO3 soluções. Crédito:Zhang Shichang
É importante ressaltar que o adsorvente mostrou excelente seletividade para Sr em 3 M HNO3 solução HLLW simulada. O mecanismo de adsorção de Sr difere dependendo da acidez da solução:A troca iônica ocorre em soluções com baixo HNO3 concentração, enquanto a coordenação ocorre em soluções com maior HNO3 concentração.
Este estudo desenvolve um novo material para a separação eficiente de estrôncio, que é referência para a separação seletiva e recuperação de radionuclídeos.
