مطالعه آزمایشگاهی استحصال اورانیوم از آب دریا: 1- اصلاح سطح میکروالیاف توخالی پلی‌پروپیلنی و پلی‌اتیلنی از طریق پیوندزنی گروه‌های عاملی توسط تابش باریکه‌های الکترونی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

عضو هیئت علمی

چکیده

چون منابع زمینی اورانیوم رو به زوال است برای جلوگیری از بحران انرژی پس از اتمام این منابع، پژوهش در مورد گزینه‌های جایگزین امری ضروری و اجتناب ناپذیر است. آب دریا با داشتن اورانیوم حدود 1000 برابر منابع زمینی یکی از جدی‌ترین این گزینه‌هاست. در این پژوهش 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 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 وDMF تهیه شد و میکروالیاف توخالی بلافاصله پس از پرتودهی در این محلولها قرار گرفتند. بهترین درصدپیوندزنی 90% بود که مربوط به میکروالیاف توخالی پلی‌پروپیلنی و نسبت مونومر به حلال 60 به 40 بود. گروه‌های نیتریل بعد از این پیوندزنی بوسیله‌ی محلول هیدروکسیل آمین 10% در طی 72 ساعت در دمای 80oC به گروه‌های عاملی آمیدوکسیم که در جذب یونهای اورانیل بسیار مؤثر عمل می‌کنند تبدیل شد. میزان این تبدیل با روش وزن‌سنجی حدود 80% تعیین شد. مراحل پیوندزنی و احیای آمیدوکسیمی توسط طیف‌بینی مادون قرمز و مورفولوژی سطحی الیاف بوسیله‌ تصاویر SEM مورد بررسی قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها


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

چکیده [English]

For the prevention of energy crisis after finishing the uranium earth sources, the study on the alternative sources is necessary and unavoidable. The seawater contains uranium about 1000 times more than the earth sources and it is one of the most serious sources after the earth. In this work at first, the free radicals was created on the polyethylene and polypropylene micro hollow fibers at very low temperature via pre-irradiation electron beams by Rodotron accelerator then the acrylonitrile and methacrylic acid immediately were grafted on this fibers. For study on the solvent and concentration effects, the grafting solutions were prepared with the different concentrations by DMSO and DMF solvents then the radiated micro hollow fibers were immersed into them. The best grafting percentage was 90% related 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 hydroxyl amine 10% within 72 hours at 80oC. The amidoximation degree was 80% by gravimetric method. 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