ЭФФЕКТИВНОЕ ПОЛУЧЕНИЕ ПЛЕНКИ ИЗ КОСТНОГО УГЛЕРОДА С СЕЛЕКТИВНОЙ СОРБЦИЕЙ U(VI) ИЗ ВОДНОГО РАСТВОРА МЕТОДОМ РУЛОННОЙ ПЕЧАТИ
Аннотация
Многие соединения урана (VI) хорошо растворимы в воде и легко мигрируют в геологическую среду. Подобно накоплению тяжелых металлов, U (VI) также может накапливаться в пищевой цепи, вызывая опасные заболевания, включая повреждение почек, печени, легких, мышц и даже рак или смерть. В ходе нашего предыдущего исследования обнаружено, что пленка из субмикронных волокон/измельченного костного угля (CL/MB), полученная методом электроформования, может быть хорошо диспергирована в растворителе для электроформования. Мембрана CL/MB может эффективно адсорбировать U(VI) и обладает хорошей избирательностью к взаимодействию сосуществующих ионов в имитируемой воде. В этом исследовании костный уголь, полученный в результате пиролиза остатков костей животных при температуре 350 ℃, 500 ℃ и 650 ℃, был превращен в чернила из костного угля на спиртовой основе путем добавления поверхностно-активных веществ и дисперсных средств, препятствующих осаждению. Методом рулонной печати чернила из костного углерода на спиртовой основе наносятся на полиэтилентерефталат (ПЭТ). В моделируемой морской воде двухвалентные катионы оказывают большее влияние на субстрат для формирования костной углеродной пленки (BCF). Двухвалентные катионы, особенно Ba2+, оказывают большее влияние на BCF, при этом избирательная сорбция водного U(VI) достигает (81,4±1,6)%. CO32- и SO42- могут взаимодействовать с U(VI) в воде, что приводит к их значительному уменьшению (CO32- снижается на (70,5±2,4)%; SO42- снизился на (62,4±4,8)%). Это исследование открывает путь для практического применения рулонного промышленного производства BCF с селективной сорбцией водного U(VI) (скорость лабораторной печати 5-8 м/мин, ширина пленки ≤600 мм).
Для цитирования:
Junjun Li, Lingtao Sun, Xiaolong Jing, Rong Jin, Черкасова Т.Г., Lu Li Эффективное получение пленки из костного углерода с селективной сорбцией U(VI) из водного раствора методом рулонной печати. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 10. С. 124-129. DOI: 10.6060/ivkkt.20256810.7185.
Литература
Han M., Kong L., Hu X, Chen D., Xiong X., Zhang H., Su M., Diao Z., Ruan Y. // J. Clean. Prod. 2018. 197. P. 886–894. DOI: 10.1016/j.jclepro.2018.06.253.
Skripchenko S.Yu., Titova S.M., Nalivaiko K.A., Semenishchev V.S. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2024. V. 67. N 5. P. 77-86. DOI: 10.6060/ivkkt.20246705.6925.
Ramlogan M.V., Rabinovich A., Rouff A.A. // Environ. Sci. Technol. 2020. V. 54. P. 13264–13273. DOI: 10.1021/ acs.est.0c02572.
Sachs S., Geipei G., Bok F., Oertel J., Fahmy K. // Environ. Sci. Technol. 2017. V. 51. P. 10843–10849. DOI: 10.1021/acs.est.7b02564.
Abney C.W., Mayes R.T., Saito T., Dai S. // Chem. Rev. 2017. V. 117. P. 13935–14013. DOI: 10.1021/ acs.chemrev.7b00355.
Boyarintsev A.V., Kostikova G.V., Frankiv S.O., Ste-panov S.I. // Radiochemistry. 2023. V. 65. P. 261-264. DOI: 10.1134/S1066362223020194.
Abd El-Magied M.O., Hassan A.M., El-Aassy I.K., Gad H.M.H., Youssef M.A.M., Mohammaden T.F. // Int. J. Environ. Res. 2021. V. 15. P. 543–558. DOI: 10.1007/s41742-021-00333-1.
Pan D., Zhao X., Wang P., Li P., Li L, Wu W., Wang Z., Fan Q. // J. Hazard. Mater. 2022. V. 427. P. 128164. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2021.128164.
Mei D., Liu L., Yan B. // Coord. Chem. Rev. 2023. V. 475. P. 214917. DOI: 10.1016/j.ccr.2022.214917.
Baett S., Kiml H., Lee Y., Xu X., Park J.S., Zheng Y., Balakrishnan J., Lei T. // Nat. Nanotechnol. 2010. V. 10. P. 1038. DOI: 10.1038/nnano.2010.132.
Kim C.H., Jo J., Lee S.H. // Rev. Sci. Instrums. 2012. V 83. N 6. P. 065001. DOI:10.1063/1.4726018.
Zhang X.Q., Liu K., Sunappan V., Shan X.Ch. // J. Mater. Proc. Technol. 2015. V. 225. P. 337-346. DOI: 110.1016/ jjmatpratec.2015.05.032.
Ali S., Hassan G., Bae J., Lee C. // Microsyst. Technol. 2017. V. 23-8. P. 6946-7076. DOI: 10.1007/s00542-016-3113-y.
Zhao X., Yuan P. L., Yang Z.Y., Peng W., Meng X. Cheng J. // Nanomaterials. 2022. 12. 1988. DOI:10.3390/nano12121988.
Li J.J., Cherkasova T.G., Yakovlev A.N., Yuan P.L. // Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 2024. V. 680. P. 132646. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2023.132646.
Basu H., Singhal R.K., Pimple M.V., Saha S. // J. Environ. Chem. Eng. 2018. V. 6. P. 1625–1633. DOI: 10.1016/ j.jece.2018.01.065.
Ho Y.S. // J. Hazard. Mater. 2006. V. 136. P. 681–689. DOI: 10.1016/j.jhazmat. 2005.12.043.
Bian W.， Zhang X.， Huang B.， Zhao Y.， Cheng C.， Chen H. // Sensors. 2017. V. 17. P. 2070. DOI: 10.3390 /s17092070.
Bozzi M., Tentzeris M.M., Lakafosis V., Le T., Kim S., Vyas R., Georgiadis A., Cooper J., Cook B., Moro R. // IET Microw. Antennas Propag. 2013. V. 7. P. 858-868. DOI: 1049/iet-map.2012.0685.
Cheung C.W., Porter J.F., McKay G. // Sep. Purif. Technol. IET Microwaves, Antennas Propagation. 2000. V. 19. P. 55-64. DOI: 10.1016/S1383-5866(99)00073-8.
Mercer K.L., Tobiason J.E. // Environ. Sci. Technol. 2008. V. 42. P. 3797-3802. DOI: 10.1021/es702946s.
Li N., Zhang L., Chen Y., Fang M., Zhang Y., Wang H. // Adv. Funct. Mater. 2012. V. 22. P. 835-841. DOI: 10.1002/ adfm.201102272.
Dong W., Brooks S.C. // Environ. Sci. Technol. 2008. V. 42. P. 1979-1983. DOI: 10.1021/es0711563.
Endrizzi F., Rao L. // Chem. - A Eur. J. 2014. V. 20. P. 14499-14506. DOI: 10.1002/chem.201403262.
Dong W., Brooks S.C. // Environ. Sci. Technol. 2006. 40. P. 4689–4695. DOI: 10.1021/es0606327.
Wu Y., Chen D., Kong L., Tsang D.C.W., Su M. // J. Hazard. Mater. 2019. V. 371. P. 397–405. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2019.02.110.
Katalevskiy A.D., Smirnov K.V., Smirnova N.N. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2024. V. 68. N 1. P. 6-22. DOI: 10.6060/ivkkt.20256801.7075.
Menshova I.I., Averina Y.M., Zabolotnaya E. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 3. P. 52-58. DOI: 10.6060/ivkkt.20236603.6715.
