Композитные циркономолибдатные сорбенты для иммобилизации катионов f-металлов (III) в минералоподобной матрице

Abstract

Получены композитные циркономолибдатные сорбенты различного состава путем агломерации слоистого циркономолибдата с гелем SiO2 с последующим нанесением на неорганическую композицию бис-(2,4,4-триметилпентил)-фосфината натрия (Cyanex 272). Изучены сорбционные свойства двух композиций в отношении катионов Nd3+ как имитатора актиноидов (Am, Cm) и возможность формирования фазы Nd2Zr3(MoO4)9, изоструктурной минералу коснарит, посредством высокотемпературного фазового превращения сорбента. Показано, что неорганическая и гибридная композиции извлекают катионы Nd3+ из растворов с коэффициентом распределения порядка 104 мл/г и предельной сорбционной ёмкостью 30 и 50 мг/г соответственно. Установлено, что при 650 °С обе композиции с сорбированными катионами Nd3+ претерпевают твердофазную кристаллизацию с образованием полифазной системы, в которой содержание целевой фазы Nd2Zr3(MoO4)9 составляет в среднем около 30 %.

Composite zirconomolybdate sorbents of different compositions were prepared by agglomeration of layered zirconomolybdate with a SiO2 gel followed by impregnation of a sodium salt of bis-(2,4,4- trimethylpentyl)-phosphinic acid (Cyanex 272). Sorption properties of two composites with respect to Nd3+, as an actinide (Am, Cm) surrogate, and possibility of Nd2Zr3(MoO4)9 phase formation, which is similar by structure to a kosnarite mineral, by high-temperature phase conversion were studied. It was shown that the inorganic and hybrid composites trap Nd3+ cations from solutions with distribution coefficients of about 104 mL/g and limit sorption capacities of 30 and 50 mg/g, accordingly. It was established that solid-phase crystallization of both composites with sorbed Nd3+ takes place at 650 °С resulting in a polyphase system with the content of the target phase Nd2Zr3(MoO4)9 of about 30 %.