Met de snelle ontwikkeling van kernenergie wereldwijd, de vraag naar uranium blijft toenemen. Als gevolg hiervan, zowel tijdens de splijtstofcyclus als tijdens de opwerking van verbruikte splijtstof ontstaan ​​grote hoeveelheden uraniumhoudend afvalwater. Uranium (U) is zeer chemisch giftig en sterk kankerverwekkend voor het levende systeem. Daarom, het is belangrijk om materialen te ontwikkelen die U(VI)-ionen efficiënt en selectief kunnen opvangen.

In een studie gepubliceerd in Tijdschrift voor chemische technologie , Prof. Feng Meiling van de onderzoeksgroep van Prof. Huang Xiaoying aan het Fujian Institute of Research on the Structure of Matter van de Chinese Academie van Wetenschappen rapporteerde een gelaagd mangaanthiofosfaat geïntercaleerd met NH ₄ ⁺ , namelijk (NH ₄ ) _0,48 Mn _0,76 PS ₃ ·H ₂ O (N-MPS), die U(VI) snel en selectief kan scheiden van complexe oplossingen. Dit is het eerste rapport van een intercalatieverbinding van mangaanthiofosfiet (MnPS ₃ ) om U(VI) efficiënt te verrijken.

De onderzoekers bereidden N-MPS voor door een hoeveelheid MnPS . onder te dompelen ₃ in 2 mol/L NH ₄ Cl waterige oplossing en 24 uur roeren bij kamertemperatuur. De bereide N-MPS vertoont een goede pH-duurzaamheid (2,8-12,2) en weerstand tegen β/γ-straling (100-200 KGy).

Bovendien, ze ontdekten dat N-MPS een uitstekende capaciteit vertoont (veel hoger dan die van sommige gerapporteerde superieure sulfideadsorptiemiddelen), snelle kinetiek, en uitstekende selectiviteit naar U(VI).

Vooral, de verkregen distributiecoëfficiëntwaarden in verontreinigd leidingwater en meerwater zijn maximaal 2,23 × 10 ⁴ ml/g.

belangrijk, het geadsorbeerde U(VI) kan worden geëlueerd met een milde en milieuvriendelijke methode voor het terugwinnen van uranium en het regenereren van het adsorbens gedurende ten minste vijf cycli.

Met behulp van verschillende karakteriseringen (Raman, XPS, Zeta-potentiaal en EXAFS) en batchadsorptie-experimenten, de onderzoekers onthulden dat het adsorptiemechanisme van N-MPS voor U(VI) de synergie is van ionenuitwisseling en oppervlakteadsorptie.

Deze studie toont niet alleen aan dat geïntercaleerde metaalsulfiden een goed toepassingspotentieel hebben voor een zeer efficiënte scheiding van U(VI) uit afvalwater, maar maakt ook de weg vrij voor de ontwikkeling van nieuwe hoogwaardige adsorbentia door intercalatie.