Проект ориентирован на разработку оригинальных методов синтеза и исследование физико-химических характеристик и функциональных свойств новых неорганических и элементорганических материалов, индивидуального и композитного составов, на основе соединений железа (маггемит, магнетит, гематит, элементарное железо, полиферрофенилсилоксан), обладающих магнитными, а также сорбционными свойствами по отношению к уранил-ионам в водных средах. Преимуществами сорбентов будут являться: (а) высокая селективность по отношению к уранил-ионам, за счет развитой микроструктуры (пористости), высокой площади поверхности и, соответственно, с открытым доступом к сорбционным центрам; (б) реакционно способная в редокс-реакциях неорганическая и элементорганическая основа сорбента (кристаллическая фаза железа в различных степенях окисления), что инициирует восстановительное осаждение уранил-ионов; (в) химическая активность сорбентов в карбонатных и бикарбонатных средах, за счет наноразмерной фазы железа в составе сорбента, что препятствует блокированию его сорбционных центров карбонатными комплексами урана; (г) наличие магнитных свойств у сорбентов, дающих преимущество при сепарационных методах обращения с ними; (д) нестандартные и доступные в реализации способы синтеза данных сорбентов, основанные на применении передовых методов золь-гель и темплатного синтеза, в том числе с использованием предварительно функционализированных темплатов наноразмерными фазами металла. Кроме того, инновационностью проекта явиться изучение и отработка эффективного перевода отработанных сорбентов в высокоплотную керамическую форму, пригодную для их длительного и безопасного хранения, за счет применения передовой в мировой практике и ограниченно распространённой в России технологии искрового плазменного спекания (ИСП).

Проект предполагает накопление фундаментальных знаний о механизмах темплатного синтеза неорганических и элементорганических материалов сорбционного типа, физико-химических основах их синтеза, формировании функциональных свойств и фазообразования, специфики изменения магнитных характеристик, механизма селективной сорбции уранил-ионов в зависимости условий среды и типа кристаллических фаз сорбентов, а также принципиальных закономерностей консолидации отработанных сорбентов в керамические формы при обработке порошков насыщенных ураном в токе искровой плазмы по методу ИПС.

Прикладная значимость разрабатываемых сорбентов определяется их чрезвычайной востребованностью в технологиях выделения и концентрирования урана, его переработки, реабилитации загрязненных соединениями урана территорий, а также применение в геохимических барьерах.

Ссылка на оригинал статьи