Гидрофобизация полиэтилентерефталатовых трековых мембран для очистки от жидких радиоактивных отходов мембранной дисцилляцией.
DOI:
https://doi.org/10.31489/2020No2/45-54Ключевые слова:
УФ-индуциро-ванная привитая полимеризация, трековые мембраны, прямая контактная мембранная дистилляция, гидрофобизация, фторсодержащие силаны, обработка радиоактивных отходовАннотация
"В данной статье представлены результаты очистки жидких низкоактивных радиоактивных отходов методом прямой контактной мембранной дистилляции с использованием гидрофобных трековых мембран из полиэтилентерефталата. Гидрофобизация трековых мембран была проведена путем прививочной полимеризации триэтоксивинилсилана со стиролом под действием УФ-излучения и покрытия фторсодержащимисиланами. Гидрофобные мембраны исследовали с помощью сканирующего электронного микроскопа, инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье, измерения краевого угла и анализа давления проскока жидкости. Полученные мембраны были протестированы в очистке жидких низкоактивных радиоактивных отходов методом мембранной дистилляции. Изучено влияние размеров пор на производительность и степень очистки от солей. Степень очистки оценивали кондуктометрическим и атомно-эмиссионным методами. Коэффициенты дезактивации, оцененные с помощью гамма-спектроскопии для 60Co, 137Cs и 241Am, составляют 85,4, 1900 и 5,4 для мембран, модифицированных полистиролом и триэтоксивинилсиланом с диаметром пор 142 нм и 85.0, 1462 и 4 для мембран, модифицированных перфтордецилтрихлорсиланом, с диаметром пор 150 нм соответственно. "
Библиографические ссылки
"Zakrzewska-Trznadel G. Advances in membrane technologies for the treatment of liquid radioactive waste. Desalination.2013, Vol. 321, pp. 119–130.
Mijnendonckx K., Van Gompel A., Coninx I., Bleyen N., Leys N. Water-soluble bitumen degradation products can fuel nitrate reduction from non-radioactive bituminized waste. Appl. Geochemistry. 2020, Vol. 114, pp. 104525.
Osmanlioglu A.E. Treatment of radioactive liquid waste by sorption on natural zeolite in Turkey. J. Hazard. Mater.2006, Vol. 137, pp. 332–335.
InoueH., KagoshimaM., Yamasaki M., Honda Y. Radioactive iodine waste treatment using electrodialysis with an anion exchange paper membrane. Appl. Radiat. Isot.2004, Vol. 61, pp. 1189–1193.
AttiaH., Alexander S., Wright C.J., Hilal N. Superhydrophobic electrospun membrane for heavy metals removal by air gap membrane distillation (AGMD). Desalination.2017,Vol. 420, pp. 318–329.
Quist-Jensen C.A., Macedonio F., Horbez D., Drioli E. Reclamation of sodium sulfate from industrial wastewater by using membrane distillation and membrane crystallization.Desalination.2017, Vol. 401, pp. 112–119.
Naidu G., Jeong S., Johir M.A.H., et al. Rubidium extraction from seawater brine by an integrated membrane distillation-selective sorption system. Water Res.2017, Vol. 123, pp. 321–331.
AnA.K., Guo J., Lee E.-J., JeongS., ZhaoY., Wang Z., Leiknes T. PDMS/PVDF hybrid electrospun membrane with superhydrophobic property and drop impact dynamics for dyeing wastewater treatment using membrane distillation. J. Memb. Sci.2017, Vol. 525, pp. 57–67.
An A.K., Guo J., Jeong S., Lee E.-J., et al. High flux and antifouling properties of negatively charged membrane for dyeing wastewater treatment by membrane distillation. Water Res.2016, Vol. 103, pp. 362–371.
Shirazi M.M.A., Kargari A.,Tabatabaei M. Evaluation of commercial PTFE membranes in desalination by direct contact membrane distillation.Chem. Eng. Process. Process Intensif.2014, Vol. 76, pp. 16–25.
KhayetM. Membranes and theoretical modeling of membrane distillation: A review. Adv. Colloid Interface Sci.2011, Vol. 164, pp. 56–88.
Gancarz I., Bryjak M., Kujawski J., Wolska J., Kujawa J., KujawskiW. Plasma deposited fluorinated films on porous membranes. Mater. Chem. Phys.2015, Vol. 151, pp. 233–242.
ZdorovetsM.V., YeszhanovA.B., KorolkovI.V., GüvenO., DosmagambetovaS.S., ShlimasD.I., ZhatkanbayevaZ.K., ZhidkovI.S., KharkinP.V., GluchshenkoV.N., etal. Liquid low-level radioactive wastes treatment by using hydrophobized track-etched membranes. Prog. Nucl. Energy. 2020, Vol. 118, pp. 1–9.
KorolkovI.V., YeszhanovA.B., ZdorovetsM.V., GorinY.G., GüvenO., DosmagambetovaS.S., KhlebnikovN.A., SerkovK.V., KrasnopyorovaM.V., MiltsO.S., etal. Modification of PET ion track membranes for membrane distillation of low-level liquid radioactive wastes and salt solutions. Sep. Purif. Technol.2019,Vol.227, pp. 1–9.
ZdorovetsM.V., Korolkov I.V., Yeszhanov A.B., Gorin Y.G. Functionalization of PET track-etched membranes by UV-induced graft (co)polymerization for detection of heavy metal ions in water. Polymers (Basel).2019, Vol. 11, pp. 1–16.
BorgekovD., Mashentseva A., Kislitsin S., Kozlovskiy A., Russakova A., ZdorovetsM. Temperature Dependent Catalytic Activity of Ag/PET Ion-Track Membranes Composites. Acta Physica Polonica. 2015, Vol. 128, pp. 871–875.
Mashentseva A.A., ZdorovetsM.V., Borgekov D.B. Impact of testing temperature on the structure and catalytic properties of au nanotubes composites. Bull. Chem. React. Eng. & Catal.2018, Vol. 13, pp. 405–411.
MashentsevaA.A., Zdorovets M.V. Catalytic Activity of Composite Track-Etched Membranes Based on Copper Nanotubes in Flow and Static Modes. Pet. Chem.2019, Vol. 59, pp. 552–557.
Mashentseva A.A., Kozlovskiy A.L., Zdorovets M.V. Influence of deposition temperature on the structure and catalytic properties of the copper nanotubes composite membranes. Mater. Res. Express. 2018, Vol. 5, pp. 1–14.
Shumskaya A., Bundyukova V., Kozlovskiy A., Zdorovets M., KadyrzhanovK., KalkabayG., Kaniukov E. Evolution of morphology, structure, and magnetic parameters of Ni nanotubes with growth in pores of a PET template. J. Magn. Magn. Mater.2020, Vol. 497, pp. 1–5.
Korolkov I.V., Yeszhanov A.B., Gorin Y.G., Zdorovets M.V., Khlebnikov N.A., SerkovK.V. Hydrophobization of PET track-etched membranes for direct contact membrane distillation. Mater. Res. Express. 2018, Vol. 5, pp. 1–13.
Korolkov I.V., Gorin, Y.G., Yeszhanov A.B., Kozlovskiy A.L., Zdorovets M.V. Preparation of PET track-etched membranes for membrane distillation by photo-induced graft polymerization. Mater. Chem. Phys.2018, Vol. 205, pp. 55–63.
Eykens L., De Sitter K., Dotremont C., Pinoy L., Van der Bruggen B. Membrane synthesis for membrane distillation. A review. Sep. Purif. Technol.2017, Vol. 182, pp. 36–51.
Chamani H., Yazgan-Birgi P., Matsuura T., et al. CFD-based genetic programming model for liquid entry pressure estimation of hydrophobic membranes. Desalination. 2020, Vol. 476, pp. 1–10.
Wen X., Li F., Zhao X. Removal of nuclides and boron from highly saline radioactive wastewater by direct contact membrane distillation. Desalination.2016, Vol. 394, pp. 101–107.
Jia F., Yin Y., Wang J. Removal of cobalt ions from simulated radioactive wastewater by vacuum membrane distillation. Prog. Nucl. Energy. 2018, Vol. 103, pp. 20–27.
Jia F., Li J., Wang J., SunY. Removal of strontium ions from simulated radioactive wastewater by vacuum membrane distillation. Ann. Nucl. Energy. 2017, Vol. 103, pp. 363–368.
"
