Разработка и испытание мезопористого кремнезема, функционализированного дигликоламидом, для сорбции трехвалентных актинидов и лантанидов

Секвестрация трехвалентных актинидов и лантанидов, присутствующих в отработавшем ядерном топливе и отходах, накопленных в результате прошлой деятельности, необходима для надлежащего долгосрочного обращения с этими металлами, особенно для предотвращения их попадания в окружающую среду. Органически модифицированный мезопористый кремнезем является эффективным материалом для извлечения и возможного последующего разделения актинидов и лантанидов благодаря высокой удельной поверхности, возможности подбора лигандов и химически устойчивой матрице. Нами был синтезирован первый новый гибридный материал, состоящий из мезопористого кремнезема типа SBA-15, функционализированного дигликоламидными лигандами (DGA-SBA). Благодаря матрице с высокой удельной поверхностью DGA-SBA обладал самой высокой из опубликованных к настоящему времени в литературе емкостью по Eu среди всех твердофазных экстрагентов на основе DGA. Сорбционное поведение европия и америция на DGA-SBA в азотнокислой и солянокислой средах исследовали в периодических экспериментах с контактом фаз. Было установлено, что DGA-SBA обеспечивает высокую сорбцию Am и Eu при pH 1, а также в растворах азотной и соляной кислот концентрацией 1 и 3 M, что делает его перспективным для секвестрации этих металлов из отработавшего ядерного топлива или отходов, накопленных в результате прошлой деятельности. Кинетика сорбции Eu в 1 M HNO3 была в два раза медленнее, чем кинетика сорбции Am. Кроме того, кратковременную устойчивость DGA-SBA к разрушению в присутствии кислоты исследовали методом твердотельной ЯМР-спектроскопии 29Si и 13C. В этих условиях материал оказался относительно стабильным: лиганд сохранялся в неизменном виде после 24 ч контакта с 1 M HNO3, что является важным фактором при использовании DGA-SBA в качестве экстрагента из кислых сред.