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    Un nouvel adsorbant à base de silice facilite la séparation sélective du strontium
    Illustration schématique du processus de préparation du CEPA@SBA-15-APTES. Crédit :Zhang Shichang

    L'équipe du professeur Huang Qunying des instituts Hefei des sciences physiques de l'Académie chinoise des sciences, en collaboration avec l'équipe du professeur Ning Shunyan de l'université de Chine du Sud, a développé un nouvel adsorbant à base de silice pour la séparation hautement sélective du strontium (Sr) de un milieu acide.



    Les résultats ont été publiés dans le Journal of Hazardous Materials .

    Strontium radioactif, connu sous le nom de 90 Sr, est préoccupant car il est hautement toxique à la fois radiologiquement et biochimiquement. Lorsque les déchets liquides de haute activité (DHA) sont traités par vitrification, la chaleur dégagée par la décomposition de 90 Sr peut causer des problèmes. Cette chaleur peut déstabiliser le matériau dans lequel elle est contenue, entraînant potentiellement le rejet d'autres substances radioactives. Toutefois, 90 Le Sr peut également être réutilisé comme source radioactive ou thermique spéciale, ce qui peut contribuer à réduire la quantité de déchets à éliminer avec des coûts globaux inférieurs.

    Pour résoudre les problèmes ci-dessus, l’équipe de recherche a développé un nouvel adsorbant poreux appelé CEPA@SBA-15-APTES. Cet adsorbant est fabriqué en modifiant la silice mésoporeuse pour séparer sélectivement le Sr. Ils ont étudié le comportement de cet adsorbant lorsqu'il est exposé à différents environnements à l'aide de nucléides stables au Sr.

    Ils ont constaté que l'adsorption atteignait l'équilibre en 30 minutes dans une solution à faible concentration d'acide nitrique (HNO3 ) et en seulement cinq minutes dans une solution avec une concentration plus élevée en HNO3 .

    Sélectivité d'adsorption :(a) Effet de quatre ions concurrents sur l'adsorption de Sr en 10 -6 M HNO3 solution; (b) Adsorption de différents ions métalliques dans le HNO3 solutions. Crédit :Zhang Shichang

    Il est important de noter que l'adsorbant a montré une excellente sélectivité pour le Sr dans 3 M HNO3 solution simulée de DHA. Le mécanisme d'adsorption du Sr diffère selon l'acidité de la solution :l'échange d'ions se produit dans les solutions à faible teneur en HNO3 concentration, tandis que la coordination se produit dans les solutions avec un HNO3 plus élevé concentration.

    Cette étude développe un nouveau matériau pour la séparation efficace du strontium, qui constitue une référence pour la séparation sélective et la récupération des radionucléides.

    Plus d'informations : Shichang Zhang et al, Phosphination de silice mésoporeuse amino-modifiée pour la séparation sélective du strontium, Journal of Hazardous Materials (2024). DOI :10.1016/j.jhazmat.2024.133741

    Informations sur le journal : Journal des matières dangereuses

    Fourni par l'Académie chinoise des sciences




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