نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• محمود فیروززارع ¹
• فاطمه احمدی ²

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

² شرکت سوره، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 1957-81465، اصفهان ـ ایران

چکیده

طبق گزارش­ مراکز پژوهشی معتبر دنیا، منابع زمینی استحصال اورانیم رو به زوال است و برای جلوگیری از بحران انرژی پس از اتمام این منابع، پژوهش در مورد گزینه­‌های جای­گزین امری ضروری و اجتناب‌­ناپذیر است. آب دریا با داشتن اورانیم به میزان حدود 1000 برابر منابع زمینی یکی از جدی­ترین این گزینه‌­هاست. در این کار پژوهشی ابتدا با استفاده از روش پیش­‌پرتودهی باریکه‌­های الکترونی توسط شتاب‌­دهنده­ی رودوترون، رادیکال‌­های آزاد بر روی میکروالیاف توخالی پلی­‌اتیلن و پلی­‌پروپیلن در دمای بسیار پایین ایجاد شد و سپس مونومرهای آکریلونیتریل و متاکریلیک اسید روی سطح این الیاف پیوند زده شد. برای بررسی اثر حلال و غلظت، محلول‌­های پیوندزنی با غلظت‌­های مختلف با استفاده از دو حلال DMSO و DMF تهیه شد و میکروالیاف توخالی بلافاصله پس از پرتودهی در این محلول‌­ها قرار گرفتند. بهترین درصد پیوندزنی %90 و مربوط به میکروالیاف توخالی پلی‌پروپیلنی و نسبت مونومر به حلال 60 به 40  بود. گروه‌­های نیتریل بعد از این پیوندزنی به وسیله‌­ی محلول هیدروکسیل آمین %10 در طی 72 ساعت در دمای ^˚C80 به گروه­‌های عاملی آمیدوکسیم تبدیل شد که در جذب یون­‌های اورانیل بسیار مؤثر عمل می‌­کنند. میزان این تبدیل با روش وزن­‌سنجی حدود %80 تعیین شد. مراحل پیوندزنی و احیای آمیدوکسیمی توسط طیف‌­بینی مادون قرمز و مورفولوژی سطحی الیاف به وسیله­ تصاویر SEM مورد بررسی قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها

• جاذب اورانیم
• میکروالیاف توخالی
• پیوندزنی گروه‌های عاملی
• آکریلونیتریل
• آمیدوکسیم
• آب دریا

20.1001.1.17351871.1399.41.2.15.6

عنوان مقاله [English]

Experimental study on uranium extraction from seawater: 1- Surface improvement of polypropylene and polyethylene micro hollow fibers via the functional groups grafting by the electron beam irradiation

نویسندگان [English]

• M. Firoozzare ¹
• F. Ahmadi ²

¹ Materials and Nuclear Fuel Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box: 11365-8486, Tehran - Iran

² Soureh Co, AEOI, P.O.Box: 81465-1957, Isfahan -Iran

چکیده [English]

For the prevention of energy crisis after finishing the uranium earth sources, the study on the alternative sources is necessary and unavoidable. Seawater contains uranium about 1000 times more than that of the earth which is one of the most important sources. In the present work, at first, the free radicals were created on the polyethylene and polypropylene micro hollow fibers at very low temperatures via pre-irradiation electron beams by Rodotron accelerator and then, the acrylonitrile and methacrylic acid immediately were grafted on these fibers. To investigate the solvent and concentration effects, the grafting solutions were prepared with the different concentrations by DMSO and DMF solvents, and then, the radiated micro hollow fibers were immersed into them. The best grafting percentage was 90% corresponding to the polypropylene micro hollow fibers in the grafting solution with 60 to 40 for the monomer to solvent volume ratio. The nitrile groups were converted to the amidoxime groups by the hydroxylamine 10% within 72 hours at 80^oC. By using the gravimetric method, the amidoximation degree was 80%. The grafting and amidoximation steps, and the surface morphology of fibers were characterized by FTIR spectroscopy and SEM, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

• Uranium adsorbent
• Micro hollow fibers
• Functional groups grafting
• Acrylonitrile
• Amidoxime
• Seawater