Дальневосточные ученые – члены научной секции «Инженерная и промышленная экология» РЭА (Приморское краевое отделение РЭА) – к.х.н. Папынов Евгений Константинович, к.х.н., доцент Ярусова Софья Борисовна, д.т.н., профессор Гордиенко Павел Сергеевич активно проводят исследования, связанные с разработкой различных классов перспективных материалов для сорбции и иммобилизации долгоживущих радионуклидов.

2024 год ознаменовался целым рядом научных достижений членов секции, важных для развития природоохранных технологий.

Разработан новый композитный сорбент класса слоистых двойных гидроксидов (Zn-Al-СДГ) для извлечения растворенного урана из промышленных растворов уранодобывающих горнорудных предприятий с целью его полезного концентрирования для последующего использования и очистки соответствующих отходов. Исследования, проведенные совместно с НИЦ «Курчатовский институт» и ИФХЭ РАН, позволили установить механизм адсорбции отрицательно заряженных карбонатных и гидроксильных комплексов урана, подобрать оптимальное катионное соотношение Zn2+/Al3+ в составе сорбента и достичь его наибольшей сорбционной эффективности по отношению к отрицательно заряженным комплексам урана, извлекаемым из растворов. (рисунок 1).

Рисунок 1 – Схема химического связывания растворенных комплексов урана с активными центрами композитного сорбента класса слоистого двойного гидроксида (Zn-Al-СДГ), при очистке промышленных растворов, согласно данным EXAFS/XANES на источнике синхротронного излучения

Работа по созданию силикатных керамических матриц из отходов производства борной кислоты для удаления и иммобилизации 60Co по технологии искрового плазменного спекания (ИПС) направлена на решение сразу нескольких экологических проблем (утилизация отходов и очистка водных сред (рисунок 2)). В качестве прекурсора керамических матриц методом гидротермальной конверсии отходов производства борной кислоты синтезирован мезопористый адсорбент на основе силиката кальция CaSiO3. Полученные методом ИПС стабильные керамические матрицы CaCoSi2O6 имеют высокие значения механических характеристик, высокую гидролитическую устойчивость (скорость и соответствуют требованиям к отвержденным высокоактивным отходам ГОСТ Р 50926 96/ ANSI/ANS 16.1.

Рисунок 2 – Получение силикатных керамических матриц из отходов производства борной кислоты для удаления и иммобилизации 60Co

По результатам исследований опубликованы научные статьи в высокорейтинговом журнале Journal of Water Process Engineering.

 Публикация: Ivanov N.P., Shichalin O.O., Trigub A.L., Rastorguev V.L., Nekrasova N.A., Provatorova V.V., Gnilyak E.A., Zaikova A.R., Rinchinova V.B., Lembikov A.O., Simonenko T.L., Fedorets A.N., Mayorov V.Yu., Korochentsev V.V., Buravlev I.Yu., Papynov E.K. Optimization of Zn/Al cationic ratio in ZnAlLDH for efficient U (VI) adsorption // Journal of Water Process Engineering. 2025. Vol. 69. P. 106735. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2024.106735

 Shichalin O.O., Yarusova S.B., Ivanov N.P., Papynov E.K., Belov A.A., Azon S.A., Buravlev I.Yu, Myagchilov A.V., Fedorets A.N., Rastorguev V.L., Zernov Ya.G., Budnitskiy S.Yu, Mayorov V.Yu, Gridasova E.A., Tananaev I.G., Ivanets A.I., Gordienko P.S. Calcium silicate solid-state matrices from boric acid production waste for 60Co removal and immobilization by spark plasma sintering // Journal of Water Process Engineering.2024.Vol. 59. 105042.  https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2024.105042

Член-корреспондент РЭА, к.х.н., зав. лабораторией ядерных технологий Дальневосточного федерального университета Папынов Евгений Константинович

Член-корреспондент РЭА, к.х.н., доцент, зав. базовой кафедрой экологии и экологических проблем химической технологии Владивостокского государственного университета, старший научный сотрудник Института химии ДВО РАН Ярусова Софья Борисовна