Browsing by Subject "radiocesium"

Radiocesiumin erotusmateriaaleille on jatkuvaa kysyntää maailmanlaajuisesti ydinjätteen käsittelyyn ja ympäristön dekontaminointiin liittyen. Tämän takia tarvitaan edelleen lisää tutkimusta tehokkaampien ja selektiivisempien cesiumadsorbenttien kehittämiseksi. Lisäksi näiden adsorbenttien regenerointitapojen kehittäminen on oleellinen tapa vähentää muodostuvan kiinteän radioaktiivisen jätteen määrää. Metalliheksasyanoferraatit ovat paljon käytettyjä ja tutkittuja materiaaleja cesiumin erotukseen ja yhdistettynä sähköisesti ohjattuun ioninvaihtoon niistä voidaan valmistaa tehokkaita, selektiivisiä, kestäviä ja uudelleenkäytettäviä ioninvaihtimia. Työn tavoitteena oli valmistaa tällainen sähköllä regeneroitava ja selektiivinen grafeeniaerogeelistä ja heksasyanoferraatista koostuva komposiitti-ioninvaihdin cesiumin erotukseen. Työn kokeellisessa osassa valmistettiin onnistuneesti erilaisia kylmäkuivattuja aerogeelejä eli kryogeelejä, joiden korkea hapettuneisuus teki niistä joustavia ja kestäviä ilmassa. Toisaalta vastaavat askorbiinihapolla pelkistetyt kryogeelit olivat kovia ja soveltuivat mekaanisilta ominaisuuksiltaan paremmin käytettäväksi adsorbenttina vesiliuoksissa. Yksi merkittävimmistä havainnoista oli sentrifugoinnin tärkeys grafeenioksidisuspension homogenisoinnin kannalta, jotta saatiin valmistettua yhtenäinen tuote. Valmistettujen grafeenikryogeelien ja indiumtinaoksidin pinnalle saostettiin nikkeliheksasyanoferraattia, jonka hapettumis-pelkistymisreaktioita mitattiin onnistuneesti syklisellä voltammetrialla. Näiden komposiitti-ioninvaihtimien avulla radiocesium voitiin erottaa vesiliuoksesta lähes kvantitatiivisesti, mutta kiinnittyneestä cesiumista saatiin eluoitua tämän jälkeen jännitteen avulla vain noin 10 %. Tuotteita karakterisoitiin myös jauheröntgendiffraktiolla ja energiadispersiivisellä röntgenspektroskopialla.