خواص جذبی رزین‌های آمیداکسیم برای جداسازی یون‌های اورانیم (VI) از محلول‌های آبی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایران

2 گروه پلی‌مر، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند، صندوق پستی: 1996-51335، تبریز- ایران

چکیده

در این تحقیق، رزین اکریلونیتریل (AN)- دی‌وینیل بنزن (DVB)- متیل اکریلات (MA) به روش پلی‌مریزاسیون تعلیقی و در حضور عامل رقیق‌کننده‌ی تولوئن و آغازگر بنزوئیل پراکساید (BPO) سنتز شد. اثر میزان متیل‌اکریلات، تولوئن و اصلاح قلیایی بر روی ظرفیت تبادل یونی رزین بررسی گردید. نتایج نشان داد که ظرفیت تبادل آنیونی با افزایش مقدار متیل‌اکریلات کاهش می‌یابد در حالی‌که اصلاح قلیایی تأثیر چندانی بر آن ندارد. هم‌چنین با افزایش میزان عامل آب‌دوست، ظرفیت تبادل کاتیونی افزایش می‌یابد و به مقدار بیشینه می‌رسد. تعادل جذب نسبتاً سریع و در مدت زمان 40 دقیقه حاصل می‌شود. میزان جذب اورانیم به pH محلول بستگی دارد. در نهایت اصلاح قلیایی سبب جذب سریع‌تر یون‌های اورانیم (VI) شده و رزین‌های کی‌لیت‌کننده، ساختارهای متخلخل مناسبی برای نفوذ سریع‌تر یون‌های اورانیم فراهم می‌کنند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Adsorption Properties of Amidoxime Resins for Separation of Uranium (VI) from Aqueous Solutions

نویسندگان [English]

  • A Nilchi 1
  • R Rafiee 2
  • A.A Babalou 2
  • S Rasouli Garmarodi 1
چکیده [English]

In this study, the acrylonitrile (AN)-divinylbenzene (DVB)-methylacrylate (MA) resin was synthesized via suspension polymerization in the presence of toluene as a diluent, and benzoylperoxide (BPO) as an initiator. The effect of MA, toluene and alkaline treatment on the exchange capacity of the resin were investigated. The results showed that the anion exchange capacity decreases with an increase of the amount of MA, while alkaline treatment has no significant effect. Also, the cation exchange capacity increases with an increase in the amount of hydrophilic agent and reaches a maximum. The sorption equilibrium was achieved relatively fast within 40 minutes. The adsorption of uranium was directly depends on the pH value. Finally, the alkaline treatment enhances the potential for the much faster adsorption and the chelating resin provides a more favourable pore structure for the rapid diffusion of the ions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Amidoxime Resin
  • Adsorption
  • Ion Exchange Capacity
  • Hydrophilic Agent
  • Alkaline Treatment
A. Nilchi, A. Khanchi, M. Ghanadi Maragheh, “The importance of cerium substituted phosphates as cation exchanger-some unique properties and related application potentials,” Talanta, 56, 383-393 (2002).

 

  • A. Nilchi, M. Ghanadi Maragheh, A. Khanchi, M.A. Farajzadeh, A.A. Aghaei, “Synthesis and Ion exchange properties of crystalline titanium and zirconium phosphates,” J. Radioanal. Nucl. Chem, 261, No. 2, 393-400 (2004).

     

  • A. Nilchi, B. Maalek, A. Khanchi, M. Ghanadi Maragheh, A. Bagheri, “Cerium (IV) molybdate cation exchanger: synthesis, properties and ion separation capabilities,” Rad. Phys. Chem, 73, 301-308 (2002).

     

  • P.D. Verweij, S. Sital, M.J. Haanepen, W.L. Driessen, J. Reedijk, “Metal binding affinity of imidazole ligands immobilized on poly (glycidyl methacrylateco-ethylene dimethacrylate) and on silica,” J. Eur. Polym. J. 29, 1603-1614 (1993).

     

  • A. Zhang, G. Uchiyama, T. Asakura, “pH effect on the uranium adsorption from seawater by a macroporous fibrous polymeric material containing amidoxime chelating functional group,” React. Funct. Polym, 63, 143-153 (2005).

     

  • M. Nogami, S.Y. Kim, N. Asanuma, Y. Ikeda, “Adsorption behavior of amidoxime resin for separating actinide elements from aqueous carbonate solutions,” J. Alloy. Comp, 374, 269-271 (2004).

     

  • J. Korkisch, I. Steffan, “Determination of uranium and Thorium after anion exchange separation,” Analy. Chimica. Acta, 90, 151-158 (1977).

     

  • H. Chao, N. Suzuki, “Adsorption behavior of Scandium, Yttrium, Cerium and Uranium from xylenol orange solutions onto anion exchange resins,” Analy. Chimica. Acta, 125, 139-147 (1981).

     

  • H. Egawa, M. Nakayama, T. Nonaka, H. Yamamoto, “Recovery of uranium from sea water V. preparation and properties of the macroreticular chelating resins containing amidoxime and other functional groups,” J. Appl. Polym. Sci, 34, 1617-1625 (1987).

     

  • T. Hirotsu,“Adsorption of uranium on cross-linked amidoxime polymer from seawater,” Ind. Eng. Chem. Res, 26, 1970-1977 (1987).

     

  • T. Hirotsu, “Adsorption of Uranium on Amidoxime Type Resin,” J. Appl. polym. sci, 36, 1741-1752 (1988).

     

  • M.B. Colella, S. Siggia, R.M. Barnes, “Synthesis and characterization of a poly (acrylamidoxime) metal chelating resin,” Anal. Chem, 52, 967-972 (1980).

     

  • A. Zhang, T. Asakura, G. Uchiyama, “The adsorption mechanism of uranium(VI) from seawater on a macroporous fibrous polymeric adsorbent containing amidoxime chelating functional group,” React. Funct. Polym, 57, 67-76 (2003).