Получение и свойства Zr-содержащих сорбционно-активных материалов на основе микросфер летучих энергетических зол

Abstract

Изучено влияние условий гидротермального синтеза на получение анальцима и композитного материала ZrO2-анальцим, а также циркономолибдатных покрытий с ионообменными свойствами с использованием узких фракций алюмосиликатных микросфер с высоким содержанием стеклофазы (91−95 мас. %). Продемонстрирована возможность синтеза композиций ZrO2-анальцим с узкими распределениями частиц по размеру с максимумами ~40 μм и ~6 μм путем гидротермальной обработки микросфер с Si/Al=2.7 в присутствии соединения циркония и щелочного активирующего агента при 150 °С и различном режиме перемешивания реакционной смеси. Получены микросферические материалы типа «ядро- оболочка» состава ZrMo2O7(OH)2(H2O)2@(SiO2-Al2O3)стекло с наноструктурированным покрытием. Изучены сорбционные свойства полученных материалов в отношении катионов Nd3+, Sr2+ и Cs+ в равновесных условиях путем построения изотерм сорбции и их аппроксимации моделью Ленгмюра. Определены параметры сорбции, включая коэффициент распределения, величина которого достигает 104−105 мл/г

The influence of hydrothermal conditions on synthesis of analcime and a composite material ZrO2- analcime as well as zirconomolybdate coverings with ion exchange properties was studied using narrow fractions of aluminosilicate microspheres with a high content of a glass phase (91-95 wt. %). The possibility to synthesize ZrO2-analcime composites of narrow particle size distributions with maximum of about 40 μm and 6 μm under hydrothermal treatment at 150 °С was demonstrated starting from microspheres with Si/Al=2.7 and applying different regimes of a reaction mixture agitation. A microsphere material of a “core-shell” type such as ZrMo2O7(OH)2(H2O)2@(SiO2-Al2O3)glass with the nanostructured covering was prepared. Sorption properties of the materials regarding Nd3+, Sr2+ and Cs+ were studied under equilibrium conditions by means of determination of sorption isotherms and their fitting by the Langmuir model. Sorption parameters were determined including distribution coefficients which reach the values of 104−105 mL/g