КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 14-13-00135

НазваниеКомпозитные селективные сорбенты на основе резорцин-формальдегидных смол для извлечения радионуклидов из радиоактивных отходов сложного состава.

РуководительБратская Светлана Юрьевна, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук, Приморский край

Период выполнения при поддержке РНФ 2017 г. - 2018 г. 

Конкурс Конкурс на продление сроков выполнения проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах, 03-204 - Радиохимия

Ключевые словажидкие радиоактивные отходы, селективные сорбенты, резорцин-формальдегидные смолы, радионуклиды цезия

Код ГРНТИ31.15.23


СтатусУспешно завершен


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Проект направлен на разработку композитных сорбентов, для очистки жидких радиоактивных отходов сложного химического и радионуклидного состава. Актуальность проекта связана с необходимостью непрерывного совершенствования и повышения безопасности технологии обращения с жидкими радиоактивными отходами. Большая часть жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровня активности имеет нейтральную или слабощелочную среду. Более щелочная среда (рН=12-13) характерна для кубовых остатков выпарных установок и ряда дезактивационных растворов. Это делает возможным использование РФС для очистки большинства жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия. В водах радиоактивно-загрязненных промышленных и естественных водоемов присутствуют природные комплексообразователи типа гуминовых и фульвовых кислот и другие вещества биологического происхождения. Кубовые остатки выпарных аппаратов, содержат органические лиганды в виде этилендиаминтетраацетатов и продуктов их разложения, а также оксалаты. Присутствие органических загрязнителей в очищаемых жидких средах может приводить к отравлению органических ионообменных смол. В кубовых остатках выпарных аппаратов присутствуют ионы K+, а также NH4+, оказывающие конкурирующее действие и приводящие к снижению эффективности сорбции радионуклидов Cs. Для получения эффективных композитных сорбентов, в рамках проекта на первом этапе планируется изучить влияние органических загрязнителей на сорбционно-селективные характеристики катионитов на основе РФС. Будет предложена схема предварительного гидротермального разрушения органических лигандов. Это позволит разработать схему очистки жидких радиоактивных отходов, содержащих органические загрязнители. Планируется исследовать влияние ионов K+ и NH4+ на эффективность поглощения радионуклидов Cs-137 и Cs-134 ионообменной смолой и получить образцы с высокой избирательностью к радионуклидам Cs. На следующем этапе планируется разработка схемы синтеза композитных сорбентов на основе РФС, обладающих уникальными сорбционными свойствами. Новые материалы будут использоваться для очистки щелочных жидких радиоактивных отходов имеющих сложный химический и радионуклидный состав от радионуклидов Cs, Sr и Co. В качестве вспомогательной сорбционно-активной фазы планируется использовать оксиды поливалентных металлов, а также макрогетероциклические кремнийорганические полимеры, в том числе и аэрогели на их основе. Композитные сорбенты будут получены путем иммобилизации высокодисперсной вспомогательной сорбционно-активной фазы в резорцинформальдегидный полимер на этапе формирования геля. С целью увеличения скорости ионного обмена предполагается получение сорбционных материалов с развитой пористой структурой. На заключительном этапе ожидается разработка схемы окислительной деполимеризации РФС и композитов на ее основе, что позволит эффективно кондиционировать отработанные сорбенты.

Ожидаемые результаты
Будут получены сорбционные материалы с уникальными физико-химическими свойствами, которые повысят безопасность обращения с жидкими радиоактивными отходами. Благодаря возможности регенерации, такие материалы позволят быстро сокращать большие объемы жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровня активности со слабо- и сильнощелочной реакцией. Новые композитные сорбционные материалы будут использоваться для одновременного извлечения радиоизотопов Cs, Sr и Co из жидких сред с целью переработки жидких радиоактивных растворов сложного радионуклидного состава. В настоящее время, материалов с такими уникальными физико-химическими характеристиками не разработано, несмотря на необходимость их применения в практике обращения с жидкими радиоактивными отходами. Кроме того, будет предложена схема очистки жидких радиоактивных отходов сложного химического состава, содержащих органические загрязнители и лиганды. С целью повышения безопасности обращения с радиоактивными отходами, планируется разработка схемы надежного кондиционирования отработанных РФС и композитов на ее основе. Данная задача будет решаться с использованием инновационного метода искрового плазменного спекания с получением компаундов с уникальными свойствами. Вышеперечисленные действия повысят безопасность в области использования атомной энергии (в частности, в области обращения с радиоактивными отходами), позволят быстро ликвидировать последствия нештатных ситуаций, что без сомнения снизит социальную напряженность, связанную с предвзятым отношением некоторой части населения к атомной энергетике. Применение в работе современных методов анализа позволит получить новые более точные и достоверные знания о механизме сорбционных процессов. Будут проведены работы по изучению возможностей практического применения вновь полученных материалов как в имеющихся технологических схемах переработки ЖРО на объектах Росатома РФ, так и по созданию новых способов утилизации ЖРО. Результаты, полученные в ходе выполнения проекта, будут опубликованы в не менее чем восьми статьях (в журналах, индексируемых Web of Science и Scopus), материалах международных конференций, на вновь созданные материалы будут оформлены патенты и технические условия на их производство и применение.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2017 году
В ходе выполнения проекта в текущем году был синтезирован широкий спектр сорбционных материалов на основе оксидов поливалентных металлов Fe, Co, Mn, W с использованием различных методов синтеза, таких как неорганический золь-гель синтез, темплатный синтез с использованием органического темплата (в том числе, допированного палладием), окислительно-восстановительный метод, а также различных способов термической обработки материала в процессе синтеза. Был определен фазовый состав и сорбционные свойства при различных рН, соотношениях твердой и жидкой фаз, солесодержаниях растворов, по отношению к радионуклидам Cs-137 и Sr-90. Наиболее перспективными из полученных материалов являются: оксид вольфрама, проявляющий удовлетворительные сорбционно-селективные характеристики по отношению к цезию в нейтральном растворе (значение Kd Cs-137 составляет 5×10 3 мл/г), оксиды железа в фазе гематита в нейтральных средах по отношению к стронцию (Kd Sr-90 более 4×10 4 мл/г), соединения оксидов вольфрама и палладия и оксиды марганца структуры бернессита, проявляющие высокие сорбционные характеристики по отношению к радионуклидам стронция (Kd Sr-90 составляет более 1×10 5 мл/г) в широком диапазоне рН (от 4,5 до 12,7). Использование оксида вольфрама как неорганического наполнителя для резорцинформальдегидных смол (РФС) может позволить применять органоминеральный ионообменник в кислых и нейтральных средах, а оксида вольфрама-палладия – и в щелочных. Другой материал, определенно заслуживающий внимания ввиду более простого синтеза и доступности исходных реагентов - сорбент, представляющий собой слабо кристаллизованную слоистую модификацию оксида марганца – Na-K-бернессит, полученный путем восстановления перманганата калия пероксидом водорода с последующей термической обработкой в присутствии Na, эффективно извлекающий радионуклиды Sr-90 из морской воды. Даже в присутствии Ca в количестве 0,4 г/л среднее значение коэффициента распределения Sr-90 составляет 1,9×10 3 мл/г, что позволяет использовать материал для очистки морской воды. Коэффициенты распределения Sr-90 в природной морской воде составляют 0,8–1,2×10 3 мл/г, в искусственной морской воде 1,6-1,8 ×10 3 мл/г, рассчитанное значение предельной емкости составляет 8,8 мг/г. Наблюдается зависимость эффективности сорбции от условий синтеза – повышение температуры тепловой обработки (105 – 500 С), повышение степени кристаллизации, перевод бернессита в натриевую форму, позволяют увеличить эффективность извлечения Sr до полутора раз. Изучение влияния органических комплексообразователей на эффективность сорбции показало – материал терпимо относится к присутствию оксалат-ионов, при наличии Трилона Б в растворе степень извлечения стронция падает. В динамическом режиме сорбции материал механически устойчив и сохраняет зернение, среднее значение объема морской воды, пропущенной до проскока Sr-90 (снижение величины сорбции до 95% и менее), превышает 150 колоночных объемов, при скорости фильтрации 10 к.о./час. Кроме того, материал отличается обратимостью сорбции. Сорбированный радионуклид может быть элюирован раствором кислоты, а сорбент регенерирован щелочным раствором, таким образом, может эксплуатироваться в условиях динамического режима сорбции в повторяющихся циклах сорбция-элюирование-регенерация. Полученный материал может быть использован для очистки жидких радиоактивных отходов, содержащих морскую воду, от радионуклида Sr-90. Наиболее эффективные образцы сорбционных материалов на основе оксидов марганца были в дальнейшем использованы в синтезе композитных РФС- сорбентов в качестве вспомогательной сорбционно-активной фазы. Были разработаны методы синтеза кремнийорганических соединений, способных образовывать циклы, подобные краун-эфирам, с высокой селективностью к радионуклидам стронция и цезия, а также гелей и аэрогелей на их основе. Изучены сорбционно-селективные свойства полученных материалов по отношению к стронцию в присутствии кальция и магния, по отношению к цезию в присутствии калия, натрия и рубидия. Подтверждена зависимость величины сорбции от размера иона для одно- и двухзарядных ионов (краун-эффект), и предложен механизм образования циклов, обуславливающий этот эффект в полученных кремнийорганических материалах. Показана возможность использования указанных материалов как селективных сорбентов для радионуклидов стронция. Были опробованы различные подходы к синтезу РФ-смол и получены ионообменные материалы со структурой подандов на основе резорцина и его изомеров, а также пористые РФС, синтезированные путем выщелачивания высокодисперсного наполнителя. Исследованы сорбционные свойства по отношению к катионам Sr, Co, Cr, и микроколичествам Cs-137 на фоне макроколичеств натрия. Полученные образцы РФС могут быть использованы как сорбенты, а также как матрицы для синтеза композитных материалов с дополнительной сорбционно-активной фазой. По сравнению с исходной РФС, вновь синтезированные образцы РФС и ПФС со структурой поданда имеют лучшие сорбционные характеристики. Коэффициенты распределения Co и Cr достаточно высокие для образца РФС-поданд, который может рассматриваться как перспективный сорбционный материал для извлечения радионуклидов Co-60 и Cr-51. Однако, образцы РФС со структурой поданда существенно уступают исходной РФС в селективности по отношению к микроколичествам Cs-137 в высокоминерализованных средах. Были синтезированы пористые образцы РФС. Увеличение удельной поверхности существенно сказывается на сорбционных характеристиках материалов. Смолы РФС и РФС-10 устойчивы в динамических условиях, при снижении скорости фильтрации происходит рост Коч, при этом пористый ионит отличается большими значениями коэффициента очистки при скорости фильтрации 50 колоночных объемов в час. В целом, пористые смолы могут быть использованы для быстрого извлечения Cs-137 из щелочных сред в статических условиях или при больших скоростях фильтрации в динамических. Рассчитанные значения времени полуобмена для исходной РФС, пористых РФС-10 и РФС-25 составили 2300, 500 и 150 минут, соответственно. Были получены композитные сорбенты путем иммобилизации высокодисперсной фазы оксида марганца в объеме РФС, способные извлекать одновременно радионуклиды цезия и стронция из высокоминерализованных щелочных сред. Оптимальным содержанием оксида марганца является 10 масс. %, однако, в случае когда требуется извлечение главным образом Sr-90 возможно использование сорбента РФС-Mn25 (25 масс.% оксида марганца). Были определены сорбционно-селективные характеристики всех полученных материалов по отношению к основным антропогенным радионуклидам Cs-137, Sr-90, Co-60, Cr-51. В работе использовались модельные растворы различного состава, искусственная и природная морская вода, имитаты кубовых остатков выпарных аппаратов АЭС.

 

Публикации

1. Папынов Е.К., Паламарчук М.С., Майоров В.Ю., Модин Е.Б., Портнягин А.С., Сокольницкая Т.А., Белов А.А., Тананаев И.Г., Авраменко В.А. A Sol-gel (template) synthesis of macroporous Mo-based catalysts for hydrothermal oxidation of radionuclide-organic complexes Solid State Sciences, Volume 69, July 2017, Pages 31-37 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2017.05.005

2. Папынов Е.К., Егорин А.М., Сокольницкая Т.А., Маринин Д.В., Азарова Ю.А., Портнягин А.С., Баланов М.И., Мисько Д.С., Шелестюк Е.А., Калашникова А.М., Токарь Э.А., Тананаев И.Г., Авраменко В.А. Manganese Oxide-Based Sorbent for Sr-90 Radionuclide Removal from Seawater IOP conference proceedings 2017 International Conference on Mechanical Engineering and Applied Composite Materials (MEACM2017), - (год публикации - 2017)


Аннотация результатов, полученных в 2018 году
С целью улучшения сорбционных свойств РФС и композитов на её основе работы продолжались по двум направлениям – подбор, разработка, исследование новых неорганических соединений в качестве дополнительной сорбционно-активной или функциональной фазы с одной стороны, и разработка новых подходов к синтезу органической составляющей композитов, с другой стороны. Было продолжено исследование оксидов марганца слоистой структуры. Методом температурно-программируемого восстановления (ТПВ) газообразным водородом были изучены окислительно-восстановительные свойства и их взаимосвязь со структурой оксидов марганца. Методом Н2-ТПВ в сочетании с кинетическим анализом исследовано влияние морфологии и гранулометрического состава на окислительную способность образцов. Методами низкотемпературной сорбции азота и РЭМ были изучены структура поверхности и пор материалов, доказано разрушение структуры бернессита в результате восстановления водородом и, как следствие, падение сорбционной активности по отношению к ионам стронция. Исследование сорбционных свойств образцов бернессита на примере извлечения Sr-90 из растворов искусственной морской воды выявило наибольшую активность для материалов, восстановленных гидразином в растворе. Разработаны методы синтеза оксидов вольфрама, в том числе, темплатный синтез с использованием органического темплата с целью увеличения удельной поверхности неорганического материала. А также, синтезированы композитные сорбенты на основе РФС, включающие оксиды вольфрама в качестве дополнительной сорбционно-активной фазы (до 25 масс.%.). Для оксидов вольфрама обнаружена зависимость степени кристалличности от температуры прокалки образца, увеличение удельной поверхности вследствие введения модификатора при синтезе, и уменьшение её при повышении температуры обработки за счет образования монолитной структуры. В отличие от порошков чистого оксида вольфрама, композиты имеют высокую механическую прочность, а в жидких средах не происходит пептизации неорганической фазы, что значительно облегчает отделение сорбента от раствора. Получены изотермы сорбции стронция и цезия оксидами вольфрама и вольфрамсодержащими РФС-композитами. (Аппроксимацию экспериментальных данных уравнениями Ленгмюра, Фрейндлиха и комбинированным Ленгмюра-Фрейндлиха проводили с использованием программы «SciDavis»). Формы изотерм сорбции по Джайлсу могут быть отнесены к L-типу и H-типу, что свидетельствует о высоком сродстве сорбентов к ионам Sr2+ и Cs+. На основании расчетов сделаны выводы о влиянии температуры термической обработки на морфологию поверхности и как следствие на сорбционные характеристики, а также о природе сорбционных центров. Композитный сорбент имеет иные сорбционные характеристики и заметно отличается от оксидов вольфрама. Так значение предельной сорбции Sr для композитного сорбента в 10-30 раз выше по сравнению с исходными порошками. При этом, высокие значения констант адсорбционного равновесия говорят о высоком сродстве сорбента к ионам Sr2+. И действительно, в присутствии ионов Na+, K+ или NH4+ отрицательное влияние фона на сорбцию микроколичества радионуклида Sr-90 проявляется только при концентрациях 1 моль/л, что делает перспективным использование данного сорбента для извлечения Sr-90 из растворов с высоким содержанием ионов Na+, K+ или NH4+. Максимальное значение предельной сорбции Cs для серии порошков оксида вольфрама отмечено для образцов, прокаленных при 600 С, что, вероятно, также связано с блокировкой сорбционных центров при более высоких температурах обработки. Величины констант адсорбционного равновесия имеют сопоставимые значения. Композитный сорбент при сопоставимых значениях предельной сорбции отличается повышенными значениями констант адсорбционного равновесия, что связано как с отсутствием пептизации неорганического компонента, так и сорбцией Cs непосредственно на полимере. Зависимость коэффициента распределения Cs-137 от концентрации ионов Na+, K+ или NH4+ показывает, что на сорбцию Cs-137 наибольшее негативное влияние оказывают ионы NH4+. В 1М растворе NH4+ значение коэффициента распределения Cs-137 на сорбенте не достигает даже 100 мл/г, делая практически невозможным извлечение радионуклида. Однако в 0,1М растворах K+ значение коэффициента распределения Cs-137 составляет 1000 мл/г. Можно предположить, что в щелочных растворах эффективность извлечения радионуклида возрастет, поэтому данные материалы могут рассматриваться как перспективные сорбенты для удаления Cs-137 из жидких сред сложного солевого состава. Продолжено исследование оксидов железа и композитов, содержащих оксиды железа, и обладающих магнитными свойствами. Была оценена устойчивость магнитных смол при длительной эксплуатации в динамическом режиме в щелочных растворах. Также были продолжены работы по изучению устойчивости пористых РФС-композитов при высоких скоростях пропускания раствора. Увеличение зернения ионита позволяет повысить устойчивость смолы за счет сокращения времени растворения. При этом, при высоких скоростях пропускания модельного раствора и крупном зернении эффективность извлечения радионуклида будет определяться скоростью внутренней диффузии. Было подтверждено, что пористые смолы выгодно отличаются повышенной эффективность извлечения Cs-137 из высокоминерализованных щелочных сред в динамических режимах сорбции. Однако, содержание неорганического наполнителя, вводимого на этапе синтеза и впоследствии выщелачиваемого при кислотной обработке, не должно превышать 10 масс.%. Продолжены работы по синтезу материалов на основе подандных структур и исследование зависимости сорбционных свойств от условий синтеза. В частности, пористые гидрофобные аэрогели синтезированные на основе дитиола и винилтриэтоксисилана способны формировать координационные центры для катионов металлов. Однако, формирование гидрофобного слоя на поверхности частиц золя не дает возможности проявиться сорбционным свойствам в водных растворах. Для предотвращения уплотнения частиц золя и потери ионной проницаемости использовали прием градиентной замены органического растворителя на воду в процессе синтеза. Было исследовано влияние концентрации исходных мономеров, а также времени гидролиза на сорбционные свойства полученных материалов по отношению к катионам щелочноземельных металлов. Также обнаружено влияние соотношения этоксисилильных групп и воды на процесс золь-гель синтеза – наблюдается изменение внутренней структуры частиц золя, приводящее к уплотнению внешней оболочки, вследствие более глубоко протекающих процессов гидролиза и конденсации при увеличении количества воды, что согласуется с результатами сорбции, показывающими уменьшение сорбционной активности по отношению к катионам Mg при увеличении количества воды, участвующей в реакции. Кроме того при малых соотношениях Si-OEt/H2O возникает незначительная сорбция катионов большего размера Ca2+ и Sr2+, очевидно обусловленная менее плотной структурой частиц золя. Модификация полученных гелей методом их совместной гидролитической поликонденсации с тетраэтоксисиланом приводит к уменьшению их гидрофобности, увеличению ионной проницаемости и появлению сорбционной активности по отношению к стронцию при совместном присутствии с Mg и Ca (и, соответственно, резкому уменьшению селективности к магнию). Исследовано влияние органических комплексообразователей (ЭДТА, иминодиацетата, нитрилотриацетата, оксалата) на сорбционное поведение РФС - сорбцию радионуклидов цезия из щелочных высокосолевых модельных растворов, имитирующих ЖРО АЭС, включая кубовые остатки АЭС с реакторами ВВЭР (боратное регулирование). В статических условиях влияния органических комплексов переходных металлов на эффективность сорбции Cs-137 не обнаружено. Показано, что снижение полноты извлечения радионуклида с увеличением числа циклов сорбции-элюирования связано исключительно с окислением и растворением полимера в щелочных средах. Установлено, что присутствие в ЖРО этих компонентов не влияет на эффективность извлечения радионуклидов цезия резорцинформальдегидной смолой, однако с увеличением количества циклов сорбции-элюирования при эксплуатации РФС в динамических условиях происходит постепенное накопление радионуклидов цезия в слое ионита, что связано с образованием труднорастворимых гидроокисей переходных металлов в объёме и на поверхности полимера. Степень осаждения находится в зависимости от соотношения произведения растворимости гидроокиси и констант устойчивости хелатов, образованных в растворе. Исследована гидротермальная деструкции отработанной РФС и разработана схема кондиционирования отработанной РФС и композитов на ее основе. Продукты деструкции изучались и идентифицировались с помощью хроматомасс-спектрометрии и газовой хроматографии. Предварительные обработки поочередно кислотными и щелочными растворами приводят к первичной деполимеризации, в гидротермальном процессе происходит дальнейшее окисление мономеров. На модельном растворе резорцина отработаны оптимальные параметры гидротермального процесса окисления, а именно: температура 200 °С, концентрация пероксида водорода, подаваемого в реактор 6%, скорость растворов 0,5 мл/мин для раствора РФС и 0,5 мл/мин для раствора пероксида водорода, рН растворов РФС < 5,5. Такие условия позволяют полностью удалить из раствора резорцин и снизить содержание низкомолекулярных продуктов деструкции РФС более чем на 99%. Растворы после гидротермальной обработки очищаются от радионуклидов цезия с помощью ферроцианидных сорбентов. Очистка таких растворов с использованием ферроцианидных сорбентов крайне эффективна, сорбция превышает 98%. Коэффициенты очистки от Cs-137 для раствора без обработки и обработанного в гидротермальных условиях имеют сопоставимые значения, следовательно, гидротермальная обработка может быть проведена как перед, так и после удаления Cs-137 из растворов РФС. Тем не менее, стадия гидротермальной обработки имеет важное значение, т.к. она способствует глубокому окислению сложных олигомерных продуктов, содержащих ароматические соединения, до низкомолекулярных, что существенно упрощает дальнейшее обращение с жидкими отходами. Собрана и опробована лабораторная установка гидротермального окисления растворов РФС.

 

Публикации

1. Белов А.А., Шичалин О.О., Папынов Е.К. Synthesis of Ceramic and Glass Ceramic Matrices with Immobilized Cesium Radionuclides for Active Zones of Ionizing Radiation Sources IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, - (год публикации - 2018)

2. Егорин А., Сокольницкая Т., Азарова Ю., Портнягин А., Баланов М., Мисько Д., Шелестюк Е., Калашникова А., Токарь Э., Тананаев И., Авраменко В. Investigation of Sr uptake by birnessite-type sorbents from seawater Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, V. 317, Issue 1, P. 243-251 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1007/s10967-018-5905-2

3. Егорин А.М., Тутов М.В., Сокольницкая Т.А. Porous Resorcinol-Formaldehyde Resins (RFR) as Sorbents for Radiocesium Removal IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, - (год публикации - 2018)

4. Земскова Л., Егорин А., Токарь Э., Иванов В., Братская С. New chitosan-based composites: fabrication and application for removal of Sr2+ radionuclide from aqueous solutions Biomimetics, Vol.3, N 39 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.3390/biomimetics3040039

5. Паламарчук М.С., Войт А.В., Папынов Е.К., Маринин Д.В., Братская С.Ю., Авраменко В.А. Quantum chemistry and experimental studies of hydrothermal destruction of Co-EDTA complexes Journal of hazardous materials, V. 363. P. 233-241 (год публикации - 2019) https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2018.08.080

6. Папынов Е.К., Ткаченко И.А., Майоров В.Ю., Печников В.С., Федорец А.Н., Портнягин А.С., Драньков А.Н., Буравлев И.Ю., Гришин А.В., Тананаев И.Г., Авраменко В.А. Наноструктурированные сорбенты магнитного типа для селективного извлечения урана (VI) из водных сред Радиохимия / Radiochemistry, - (год публикации - 2018)

7. Портнягин А., Егорин А., Голиков А., Токарь Э., Майоров В., Диденко Н., Машталяр Д., Сокольницкая Т., Авраменко В. Morphological features and sorption performance of materials based on birnessite exposed to various reductive conditions Colloids and Interfaces, Vol.2(4), N 70. (год публикации - 2018) https://doi.org/10.3390/colloids2040070

8. Тутов М.В., Карпова Е.И., Мироненко А.Ю., Токарь Э.А., Егорин А.М. Sol-Gel Synthesis of Novel Siliconorganic Sulfur-Containing Sorption Materials Defect and Diffusion Forum, Vol.386, P.365-369 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/DDF.386.365

9. Авраменко В.А., Токарь Э.А., Тутов М.В., Егорин А.М., Калашникова А.М., Мисько Д.С., Тананаев И.Г. Синтез и сорбционные характеристики пористых резорцинформальдегидных смол Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием «III Байкальский материаловедческий форум» (9-15 июля 2018г.) г.Улан-Удэ, БНЦ СО РАН, Ч.2 С. 6-7 (год публикации - 2018)

10. Егорин А.М., Токарь Э.А., Мисько Д.С., Калашникова А.М., Тананаев И.Г., Авраменко В.А. Сорбционные характеристики резорцинформальдегидных смол, полученных с использованием неорганического наполнителя IX Российская конференция с международным участием «Радиохимия 2018»: Сборник тезисов. (17-21 сентября 2018г.) г. Санкт-Петербург, С.374 (год публикации - 2018)


Возможность практического использования результатов
Результаты проекта могут быть использованы для развития новых подходов к обращению с ЖРО атомных электростанций для снижения объёмов отходов, подлежащих долговременному хранению. Это может быть достигнуто переориентированием схем обращения с ЖРО от традиционных методов к комплексным методам переработки, ориентированным на использование способности полученных композитов к селективному извлечению целевых радионуклидов и возможности утилизации отработанных РФ-композитов. Минимизация объемов ТРО, нуждающихся в длительном хранении, возможность которой показана при разработке технологической схемы синтез – использование – утилизация РФ-композитов, без сомнения способствует снижению антропогенного воздействия на окружающую среду. Особенностью данных материалов является обратимость селективной сорбции радионуклидов цезия, составляющих до 90 и более процентов общей активности радионуклидов в ЖРО, и возможность десорбции радионуклидов цезия, что позволяет ограничивать мощность дозы гамма-излучения от оборудования в процессе переработки ЖРО, и, соответственно, принципиально повысить безопасность обращения с жидкими радиоактивными отходами (ЖРО) различных ядерных объектов, включая атомные станции. При этом для РФС сохраняется высокая селективность сорбции цезия из щелочных растворов, содержащих органические комплексообразователи существенно усложняющие переработку ЖРО традиционными ионообменными материалами. Применение РФ-композитов с дополнительной функциональной неорганической фазой значительно расширяет возможности оперативного реагирования на нештатные ситуации, например, экспресс очистка небольших количеств ЖРО от основных наиболее опасных долгоживущих радионуклидов одним и тем же материалом, дезактивация твердо-жидких смесей, пульп, почв и т.п. с последующей магнитной сепарацией (с использованием магнитных РФ-композитов) и многое другое. Синтезированные в результате выполнения проекта ионообменные смолы могут быть успешно использованы для получения радионуклидных концентратов высокой чистоты, например, Cs-134/137 для медицинских и промышленных целей - лучевая терапия, дефектоскопия, источники тока для космических аппаратов. Достоинством такого подхода является возможность получения чистой радиоизотопной продукции из ЖРО объектов ядерной индустрии.