Dévoilement d'une nouvelle technique de séparation sélective du strontium dans l'acide

Aug 11, 2023

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 inorganique à base de silice pour la séparation hautement sélective du strontium du milieu acide. .

Les résultats ont été publiés dans le Journal of Environmental Chemical Engineering.

Le strontium radioactif (90Sr) est considéré comme l'un des radionucléides les plus dangereux en raison de sa forte toxicité biochimique. Lors du processus de vitrification des déchets liquides de haute activité, la présence de 90Sr peut provoquer une instabilité du substrat de vitrification et ainsi induire une lixiviation des radionucléides. L'élimination du 90Sr peut réduire la génération de chaleur et raccourcir le temps de refroidissement du substrat de vitrification dans le stockage, ce qui est favorable à un stockage géologique ultérieur en profondeur des déchets radioactifs.

Dans cette étude, les chercheurs ont préparé un adsorbant hybride organique-inorganique nommé HEMAP/SiO2-P. Ce nouvel adsorbant utilise SiO2-P comme cadre stabilisant, avec du phosphate de 2-hydroxyéthyl-2-méthyl-2-propénoate (HEMAP) encapsulé à l'intérieur à l'aide d'une technique d'imprégnation sous vide. L'objectif principal était d'étudier le comportement d'adsorption de cet adsorbant sur le nucléide de strontium stable dans un milieu 3 M HNO3.

Les résultats expérimentaux ont montré que l'adsorbant préparé présentait une bonne stabilité contre des conditions acides et présentait des capacités d'adsorption remarquables vers un nucléide de strontium stable. L'analyse mécanistique a en outre révélé que chaque molécule de strontium formait des liaisons de coordination avec deux molécules HEMAP au cours du processus d'adsorption.

De plus, deux ions nitrate (NO3-) étaient nécessaires pour maintenir l’équilibre des charges.

Cette étude a non seulement développé une nouvelle méthode de préparation d'un adsorbant à base de silice hautement stable, mais a également fourni des données expérimentales pertinentes et une base théorique pour la séparation sélective du strontium dans des environnements acides.

Ce travail a été soutenu par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine.