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第四級ホスホニウム修飾セルロースマイクロスフィア吸着材を用いた超高選択性Tc除染法の開発
Quaternary phosphonium modified cellulose microsphere adsorbent for Tc decontamination with ultra-high selectivity.
PMID: 32653789 DOI: 10.1016/j.jhazmat.2020.123354.
抄録
使用済核燃料の再処理や環境浄化において、放射性TcOの除染はますます重要になってきている。競合陰イオンが過剰に存在する場合、TcOの選択的な分離は吸着剤にとって大きな課題となる。ここでは、放射線誘起グラフト重合を利用して、経済的で環境に優しいセルロースマイクロスフィアを改良し、超高選択性の第四級ホスホニウム装飾TcO吸着剤CMS-g-VBPPhNOを得ることができた。調製された材料は、251mg gの吸着容量を示した(サロゲートReの場合)。0.5mol HNO中のNOに対する選択係数は168と高く、TcOに対する優れた陰イオン交換選択性を示している。さらに、CMS-g-VBPPhNOをカラムに充填し、Cs, Sr, Eu, Zr, Ru, U, Reを含む模擬酸性廃液を処理したところ、優れたRe分離性能を示した。Tcのトレーサー量の実験から、CMS-g-VBPPhNOはReOに比べてTcOに対する吸着選択性が高いことがわかった。
Decontamination of radioactive TcO from nuclear wastes is increasingly crucial for spent nuclear fuel reprocessing and environmental remediation. In the presence of a large excess of competitive anions, the selective separation of TcO is a major challenge for adsorbents. Herein, by using pre-radiation induced grafting polymerization, we have modified economical and environmentally friendly cellulose microspheres to obtain quaternary phosphonium decorated TcO adsorbents with an ultra-high selectivity, designated CMS-g-VBPPhNO. The prepared materials show adsorption capacities of 251 mg g (for the surrogate Re). The selective factor against NO in 0.5 mol kg HNO is as high as 168, showing excellent anion-exchange selectivity towards TcO. Moreover, CMS-g-VBPPhNO was packed in column for treating simulated acidic waste solutions containing Cs, Sr, Eu, Zr, Ru, U and Re, and it showed excellent Re separation performance. Tracer amount of Tc experiments showed that comparing to ReO, CMS-g-VBPPhNO has a better adsorption selectivity for TcO.
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