Изучение химической устойчивости фосфата Sr0.5Zr2(PO4)3 со структурой коснарита в различных средах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом электроимпульсного плазменного спекания получены образцы керамики на основе фосфата Sr0.5Zr2(PO4)3 со структурой минерала коснарита (NaZr2(PO4)3, NZP). Субмикронные порошки фосфата с размером частиц менее 1 мкм получены золь-гель-методом. Порошки и керамики имеют однофазную структуру NZP. Относительная плотность керамики составила 97.6%. Изучена химическая устойчивость полученных керамик в статическом режиме при 90°C в дистиллированной и минеральной водах, а также в кислой и щелочной средах. Достигнутые минимальные скорости выщелачивания составили ~10-4-10-6 г/(см2·сут). Изучено влияние контактной среды на скорость и механизм выщелачивания стронция из образцов керамики Sr0.5Zr2(PO4)3 в течении 42 сут. Показано, что при испытаниях в дистиллированной воде и в минеральной воде (до 7 сут) выщелачивание стронция происходит за счет растворения поверхностного слоя керамики, а после 7 сут испытаний в минеральной воде - за счет вымывания Sr с открытой поверхности керамики.

Об авторах

Л. С. Алексеева

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: golovkina_lyudmila@mail.ru

А. В. Нохрин

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

А. И. Орлова

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

М. С. Болдин

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

А. В. Воронин

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

А. А. Мурашов

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

В. Н. Чувильдеев

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Список литературы

  1. Ojovan M.I., Lee W.E. // Metall. Mater. Trans. A. 2011. Vol. 42. P. 837-851.
  2. Stefanovsky S.V., Yudintsev S.V., Gieré R., Lumpkin G.R. // Energy, Waste and Environment: Geological Society of London Special Publications. 2004. Vol. 236. P. 37-63.
  3. Montel J.M. // C. R. Geosci. 2011. Vol. 343. P. 230-236.
  4. Wen M.F., Yu B., Luo M., Chen J. // Adv. Mater. Res. 2012. Vol. 482-484. P. 58-61.
  5. Pilania R.K., Pathak N., Saini M., Sooraj K.P., Ranjan M., Dube C.L. // Ceram. Int. 2023.https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.01.188.
  6. Zhang Y., Kong L., Ionescu M., Gregg D.J. // J. Eur. Ceram. Soc. 2022. Vol. 42, N 5. P. 1852-1876.
  7. Liu H., Wang H., Zhao J., Li J., Zhang X., Yang J., Zhu Y., Xie R., Zheng K., Huang H., Huo J. // Ceram. Int. 2022. Vol. 48, N 23. Part A. P. 34298-34307.
  8. Orlova A.I., Ojovan M.I. // Materials. 2019. Vol. 12, N 16. Article 2638. https://doi.org/10.3390/ma12162638
  9. Shichalin O.O., Belov A.A., Zavyalov A.P., Papynov E.K., Azon S.A., Fedorets A.N., Buravlev I.Yu., Balanov M.I., Tananaev I.G., Shi Y., Zhang Q., Niu M., Liu W., Portnyagin A.S. // Ceram. Int. 2022. Vol. 48, N 14. P. 19597-19605.
  10. Yang Y., Ning X., Luo S., Dong F., Li L. // Procedia Environ. Sci. 2016. Vol. 31. P. 330-334.
  11. Pet'kov V., Asabina E., Loshkarev V., Sukhanov M. // J. Nucl. Mater. 2016. Vol. 471. P. 122-128.
  12. Orlova A.I., Volgutov V.Yu., Mikhailov D.A., Bykov D.M., Skuratov V.A., Chuvil'deev V.N., Nokhrin A.V., Boldin M.S., Sakharov N.V. // J. Nucl. Mater. 2014. Vol. 446, N 1-3. P. 232-239.
  13. Wang J., Wei Y., Wang J., Zhang X., Wang Y., Li N. // Ceram. Int. 2022. Vol. 48, N 9. P. 12772-12778.
  14. Hashimoto C., Nakayama S. // J. Nucl. Mater. 2013. Vol. 440, N 1-3. P. 153-157.
  15. Hashimoto C., Nakajima Y., Terada T., Itoh K., Nakayama S. // J. Nucl. Mater. 2011. Vol. 408, N 3. P. 231-235.
  16. Bohre A., Shrivastava O.P. // J. Nucl. Mater. 2013. Vol. 433,. N 1-3. P. 486-493.
  17. Wei Y., Luo P., Wang J. Wen J., Zhan L., Zhang X., Yang S., Wang J. // J. Nucl. Mater. 2020. Vol. 540. Article 152366.
  18. Prekajski Đorđević M., Maletaškić J., Stanković N., Babić B., Yoshida K., Yano T., Matović B. // Ceram. Int. 2018. Vol. 44, N 2. P. 1771-1777.
  19. Matovic B., Prekajski Djordjevic M., Maletaskic J., Yoshida K., Yano T. // Energy Procedia. 2017. Vol. 131. P. 140-145.
  20. Ravikumar R., Gopal B. // J. Nucl. Mater. 2022. Vol. 558. Article 153388.
  21. Das P., Pathak N., Sanyal B., Dash S., Kadam R.M. // J. Alloys Compd. 2019. Vol. 810. Article 151906.
  22. Ravikumar R., Gopal B., Jena H. // J. Hazard. Mater. 2020. Vol. 394. Article 122552.
  23. Papynov E.K., Shichalin O.O., Buravlev I.Yu., Belov A.A., Portnyagin A.S., Fedorets A.N., Azarova Yu.A., Tananaev I.G., Sergienko V.I // Vacuum. 2020. Vol. 180. Article 109628.
  24. Alamo J., Roy R. // J. Mater. Sci. 1986. Vol. 21. P. 444-450.
  25. Orlova A.I. // J. Nucl. Mater. 2022. Vol. 559. Article 153407.
  26. Wang Y., Zhou Y., Song Y., Yang L., Liu F. // Ceram. Int. 2018. Vol. 44. P. 16698-16702.
  27. De Groot G.J., Van der Sloot H.A. // Stabilization and Solidification of Hazardous, Radioactive and Mixed Wastes / Eds. T.M. Gilliam, C.C. Wiles. Philadelphia: ASTM, 1992. Vol. 2. P. 149-170.
  28. Torras J., Buj I., Rovira M., de Pablo J. // J. Hazard. Mater. 2011. Vol. 186. P. 1954-1960.
  29. Xue Q., Wang P., Li J.-S., Zhang T.-T., Wang S.-Y. // Chemosphere. 2017. Vol. 166. P. 1-7. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.09.059.
  30. Rahaman M.N. Ceramic Processing and Sintering. New York: Dekker, 2003. 875 p.
  31. Aloy A.S., Nikandrova M.V. // Radiochemistry. 2014. Vol. 56. P. 633-638. https://doi.org/10.1134/S1066362214060095
  32. Vinokurov S.E., Kulikova S.A., Myasoedov B.F. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2018. Vol. 318. P. 2401-2405.
  33. Papynov E.K., Belov A.A., Shichalin O.O., Buravlev I Yu., Azon S.A., Gridasova E.A., Parotkina Yu.A., Yagofarov V Yu., Drankov A.N., Golub A.V., Tananaev I.G. // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. Vol. 66. P. 645-653. https://doi.org/10.1134/S0036023621050132
  34. Papynov E.K., Belov A.A., Shichalin O.O., Buravlev I Yu., Azon S.A., Golub A.V., Gerasimenko A.V., Parotkina Yu.А., Zavjalov A.P., Tananaev I.G., Sergienko V.I. // Nucl. Eng. Technol. 2021. Vol. 53, N 7. P. 2289-2294. https://doi.org/10.1016/j.net.2021.01.024
  35. Shi M., Luo F., Miao Y., Xu Z., Yuan B., Li Y., Huang W., Lu X. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2022. Vol. 331. P. 4099-4110. https://doi.org/10.1007/s10967-022-08465-0

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023