산에서 선택적 스트론튬 분리를 위한 새로운 기술 공개

Aug 11, 2023

중국과학원 허페이 물리과학 연구소의 HUANG Qunying 교수 팀은 남중국 대학의 NING Shunyan 교수 팀과 협력하여 산성 매질에서 스트론튬을 고도로 선택적으로 분리하기 위한 새로운 무기 실리카 기반 흡착제를 개발했습니다. .

이번 연구 결과는 환경화학공학저널(Journal of Environmental Chemical Engineering)에 게재됐다.

방사성 스트론튬(90Sr)은 높은 생화학적 독성으로 인해 가장 위험한 방사성 핵종 중 하나로 간주됩니다. 고준위 액체 폐기물의 유리화 과정에서 90Sr의 존재는 유리화 기질의 불안정성을 유발하여 방사성 핵종 침출을 유발할 수 있습니다. 90Sr을 제거하면 열 발생을 줄이고 처분장 내 유리화 기질의 냉각 시간을 단축할 수 있어 방사성 폐기물의 심지층 처분에 유리합니다.

이번 연구에서 연구진은 HEMAP/SiO2-P라는 이름의 유무기 하이브리드 흡착제를 준비했다. 이 새로운 흡착제는 진공 함침 기술을 사용하여 내부에 2-하이드록시에틸-2-메틸-2-프로페노에이트 인산염(HEMAP)을 캡슐화한 안정화 프레임워크로 SiO2-P를 사용합니다. 주요 목적은 3M HNO3 매질에서 안정한 스트론튬 핵종에 대한 이 흡착제의 흡착 거동을 조사하는 것이었습니다.

실험 결과, 제조된 흡착제는 산성 조건에 대해 우수한 안정성을 나타냈으며, 안정적인 스트론튬 핵종에 대해 뛰어난 흡착 능력을 나타냈다. 기계적 분석을 통해 각 스트론튬 분자가 흡착 과정에서 두 개의 HEMAP 분자와 배위 결합을 형성한다는 사실이 추가로 밝혀졌습니다.

또한 전하 균형을 유지하려면 두 개의 질산염 이온(NO3-)이 필요했습니다.

본 연구는 매우 안정적인 실리카 기반 흡착제를 제조하기 위한 새로운 방법을 개발했을 뿐만 아니라 산성 환경에서 스트론튬을 선택적으로 분리하기 위한 관련 실험 데이터와 이론적 기초를 제공했습니다.

이 연구는 중국 국립자연과학재단의 지원을 받았습니다.