Uranyum adsorpsiyonunun çok duvarlı karbon nanotüp ile incelenmesi

Nükleer santrallere sahip ülkeler atık yönetiminde uzun yılların deneyimlerine dayanan ileri gelişme aşamalarına rağmen, teknolojik gelişmelere paralel olarak yöntemlerini geliştirme ve çevresel sorunları ekonomik olarak en aza indirme arayışlarını sürdürmektedirler. Gerek sulu atıkların arıtılarak güvenli olarak çevreye verilmesi, gerekse konsantre atıkların son depolanması için, çok sayıda yeni tipte sorbentler geliştirilmektedir. Uranyumun radyoaktif atıklardan geri kazanımına odaklanan çalışmalar vardır. Karbon nanotüpler (KNT), ilk olarak 1991 yılında lijima tarafından keşfedilen ve üstün özellikler gösteren grafitik yapıda nispeten yeni materyallerdir. Keşfedilmelerinden bu yana eşsiz kimyasal, fiziksel ve mekanik özellikleri ile çok büyük ilgi çekmişlerdir. Karbon nanotüpler; büyük yüzey alanına, poröz ve tabakalı bir yapıya sahiptir. KNT'lerin endüstrideki uygulamaları elektronik ve nanoelektronik cihazlardan yakıt hücrelerine, doğal gaz depolanmasına, kompozit materyallerin mekanik ve elektriksel özelliklerinin arttırılmasına kadar geniş bir yelpazeye yayılmaktadır. Karbon nanotüplerin çevre alanında sorbent materyal olarak kullanılmaları, sıvı atıkların idaresi ve arıtılmalarında umut vaadeden sonuçlar vermektedir. Bu çalışmanın amacı; nükleer atıkların temel bileşenlerinden olan uranyumun çok duvarlı karbon nanotüpler (ÇDKNT) kullanılarak ayrılması ve ÇDKNT'lerin nükleer bilimler ve teknolojileri alanındaki potansiyel uygulamalarına ışık tutmaktır. Çalışmada KNT'lerin yüzeyinin HNO3 ile modifikasyonunun uranyum adsorpsiyonuna etkileri incelenmiştir. HNO3 Modifiye edilmiş KNT'ler yüzey alanı ve porozite ile karakterize edilmiştir. Adsorpsiyon denemeleri kesikli (batch) yöntem ile yapılmıştır. İncelenen parametreler; pH, sıcaklık, başlangıç iyon konsantrasyonu ve çalkalama süresidir. Optimum adsorpsiyon koşulları saptandıktan sonra termodinamik parametreler (EH° ve ES°), adsorpsiyon izotermleri (Langmuir, Freundlich ve D-R) oluşturulmuş ve reaksiyon kinetiği incelenerek katsayılar hesaplanmıştır