SCI
SCIE
SCOPUS
Synthesis of rhenium-doped tin dioxide for technetium radioactive waste immobilization
저자
Khan, Mumtaz ; Um, Wooyong ; Kim, Won-Seok ; Heo, Jong ; Kim, HyunJu ; Chang, Seeun
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
134-142(9쪽)
제공처
소장기관
<P><B>Abstract</B></P> <P>As an analog of technetium (<SUP>99</SUP>Tc), rhenium (Re) was incorporated into the tin oxide (SnO<SUB>2</SUB>) lattice structure to produce a stable phase. This new bi-metallic oxide consisting of Re<SUP>4+</SUP> and Sn<SUP>4+</SUP> was formed from perrhenate (ReO<SUB>4</SUB> <SUP>−</SUP>) reduction by tin (Sn<SUP>2+</SUP>) and could reduce re-oxidation. After the precipitate was characterized by various techniques, the precipitate morphology and XRD patterns were found to resemble those of cassiterite (SnO<SUB>2</SUB>) with narrow crystallite size (<I>D</I> <SUB>average</SUB> = ∼1.47 nm). The local structure of the precipitate was characterized as Re–O (∼2.02 nm), Re–Sn (∼3.15 nm), and Re–Sn (∼3.70 nm) in the first, second, and third coordination shells, respectively. As Re<SUP>4+</SUP> was doped into the cassiterite phase, the precipitate was much less soluble than α-ReO<SUB>2</SUB> (dissolved Re = ∼0.10 mg L<SUP>−1</SUP> vs. ∼45.20 mg L<SUP>−1</SUP>). The precipitate resisted re-oxidation, and the dissolved Re species were re-precipitated after 23 h. A major portion of Re dissolved during the solubility and re-oxidation tests was assigned to the species of Re<SUP>+1</SUP> (12%), Re<SUP>2+</SUP> (47.42%), Re<SUP>4+</SUP> (28.48%), and Re<SUP>7+</SUP> (12.18%) on the surface of precipitate, while Re<SUP>+1</SUP> (1.05%), Re<SUP>2+</SUP> (15.35%), Re<SUP>5+</SUP> (27.77%), and Re<SUP>7+</SUP> (55.82%) species were found on the α-ReO<SUB>2</SUB> surface. These findings suggest that low-temperature reductive co-precipitation can incorporate <SUP>99</SUP>Tc (or Re) into the SnO<SUB>2</SUB> structure which limit the <SUP>99</SUP>Tc (or Re) re-oxidation and solubility.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Re<SUP>4+</SUP> was incorporated into SnO<SUB>2</SUB> particles, called Re(SnO<SUB>2</SUB>). </LI> <LI> Re(SnO<SUB>2</SUB>) showed limited re-oxidation and less solubility than ReO<SUB>2</SUB>. </LI> <LI> Re<SUP>1+</SUP>, Re<SUP>2+</SUP>, Re<SUP>4+</SUP>, and Re<SUP>7+</SUP> species were found on Re(SnO<SUB>2</SUB>) surface. </LI> <LI> <SUP>99</SUP>Tc(SnO<SUB>2</SUB>) can be synthesized like Re(SnO<SUB>2</SUB>) for <SUP>99</SUP>Tc immobilization. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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