M. Sholahudin, Henny Purwaningsih, Erlina Noerpitasari, Boybul Boybul, Yanlinastuti Yanlinastuti
{"title":"利用二氧化钛吸附锶的等效、超限和动力学分析 - ZEOLIT LAMPUNG","authors":"M. Sholahudin, Henny Purwaningsih, Erlina Noerpitasari, Boybul Boybul, Yanlinastuti Yanlinastuti","doi":"10.17146/urania.2023.29.2.6840","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Bahan bakar nuklir setelah digunakan di reaktor menghasilkan beberapa hasil fisi, dimana salah satunya adalah strontium (90Sr). Isotop strontium dapat dimanfaatkan menjadi bahan baku pembuatan baterai, tetapi strontium tersebut masih tercampur dengan hasil fisi atau isotop lainnya sehingga diperlukan proses pemisahan. Salah satu metode pemisahan strontium adalah dengan adsorpsi. Dalam penelitian ini, campuran TiO2-zeolit Lampung dievaluasi kinerjanya sebagai adsorben sehingga dapat digunakan untuk adsorpsi strontium. Zeolit Lampung awal diaktivasi menggunakan asam sulfat pekat untuk membersihkan pori-pori yang masih mengandung pengotor. Kemudian zeolit dicampurkan dengan TiO2 menggunakan metode stir casting. Adsorben TiO2-zeolit Lampung yang diperoleh kemudian dikarakterisasi menggunakan Fourier Transform Infrared (FTIR), X-Ray Diffraction Spectrometer (XRD), dan Scanning Electron Microscope (SEM). Setelah itu dilakukan uji adsorpsi dengan model isoterm, termodinamika, dan kinetika. Terbentuknya TiO2-zeolit yang dicirikan menggunakan spektroskopi FTIR ditunjukkan dengan adanya puncak serapan Ti-O-Si pada zeolit Lampung setelah ditambahkan TiO2. Hasil analisis menggunakan XRD memperlihatkan zeolit Lampung berjenis klinoptilolit dan mordenit, serta TiO2 yang digunakan memiliki fase anatase. Hasil analisis menggunakan SEM mengindikasikan TiO2 tersebar pada permukaan zeolit Lampung. Model isoterm adsorpsi untuk adsorben TiO2-zeolit memenuhi model isoterm Langmuir. Kajian termodinamika menunjukkan proses adsorpsi bersifat endoterm dan tidak spontan, dan kinetika adsorpsi strontium mengikuti orde kedua semu.Kata kunci: Isoterm, adsorpsi, strontium, TiO2, zeolit.","PeriodicalId":23401,"journal":{"name":"Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir","volume":"189 4","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-12-27","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"ANALISIS PERILAKU ISOTERM, TERMODINAMIKA, DAN KINETIKA ADSORPSI STRONTIUM MENGGUNAKAN TiO2 – ZEOLIT LAMPUNG\",\"authors\":\"M. Sholahudin, Henny Purwaningsih, Erlina Noerpitasari, Boybul Boybul, Yanlinastuti Yanlinastuti\",\"doi\":\"10.17146/urania.2023.29.2.6840\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Bahan bakar nuklir setelah digunakan di reaktor menghasilkan beberapa hasil fisi, dimana salah satunya adalah strontium (90Sr). Isotop strontium dapat dimanfaatkan menjadi bahan baku pembuatan baterai, tetapi strontium tersebut masih tercampur dengan hasil fisi atau isotop lainnya sehingga diperlukan proses pemisahan. Salah satu metode pemisahan strontium adalah dengan adsorpsi. Dalam penelitian ini, campuran TiO2-zeolit Lampung dievaluasi kinerjanya sebagai adsorben sehingga dapat digunakan untuk adsorpsi strontium. Zeolit Lampung awal diaktivasi menggunakan asam sulfat pekat untuk membersihkan pori-pori yang masih mengandung pengotor. Kemudian zeolit dicampurkan dengan TiO2 menggunakan metode stir casting. Adsorben TiO2-zeolit Lampung yang diperoleh kemudian dikarakterisasi menggunakan Fourier Transform Infrared (FTIR), X-Ray Diffraction Spectrometer (XRD), dan Scanning Electron Microscope (SEM). Setelah itu dilakukan uji adsorpsi dengan model isoterm, termodinamika, dan kinetika. Terbentuknya TiO2-zeolit yang dicirikan menggunakan spektroskopi FTIR ditunjukkan dengan adanya puncak serapan Ti-O-Si pada zeolit Lampung setelah ditambahkan TiO2. Hasil analisis menggunakan XRD memperlihatkan zeolit Lampung berjenis klinoptilolit dan mordenit, serta TiO2 yang digunakan memiliki fase anatase. Hasil analisis menggunakan SEM mengindikasikan TiO2 tersebar pada permukaan zeolit Lampung. Model isoterm adsorpsi untuk adsorben TiO2-zeolit memenuhi model isoterm Langmuir. Kajian termodinamika menunjukkan proses adsorpsi bersifat endoterm dan tidak spontan, dan kinetika adsorpsi strontium mengikuti orde kedua semu.Kata kunci: Isoterm, adsorpsi, strontium, TiO2, zeolit.\",\"PeriodicalId\":23401,\"journal\":{\"name\":\"Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir\",\"volume\":\"189 4\",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2023-12-27\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.17146/urania.2023.29.2.6840\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.17146/urania.2023.29.2.6840","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
摘要
核燃料在反应堆中使用后会产生几种裂变产物,其中之一就是锶(90Sr)。锶同位素可用作制造电池的原材料,但锶仍会与裂变产物或其他同位素混合,因此需要进行分离。吸附法是分离锶的一种方法。本研究评估了 Lampung TiO2 沸石混合物作为吸附剂的性能,以便将其用于锶吸附。首先使用浓硫酸对 Lampung 沸石进行活化,以清洁仍含有杂质的孔隙。然后用搅拌铸造法将沸石与二氧化钛混合。然后使用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X 射线衍射光谱仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对得到的 TiO2- 沸石 Lampung 吸附剂进行表征。随后,利用等温线、热力学和动力学模型进行了吸附测试。使用傅立叶变换红外光谱对 TiO2-zeolite 的形成进行表征,结果表明添加 TiO2 后 Lampung 沸石中出现了 Ti-O-Si 吸收峰。利用 XRD 进行分析的结果表明,Lampung 沸石为clinoptilolite 和mordenite,所使用的 TiO2 为锐钛矿相。SEM 分析表明,TiO2 分散在 Lampung 沸石表面。TiO2- 沸石吸附剂的吸附等温线模型符合 Langmuir 等温线模型。热力学研究表明,吸附过程是内热和非自发的,锶的吸附动力学遵循假二阶:等温线 吸附 锶 TiO2 沸石
ANALISIS PERILAKU ISOTERM, TERMODINAMIKA, DAN KINETIKA ADSORPSI STRONTIUM MENGGUNAKAN TiO2 – ZEOLIT LAMPUNG
Bahan bakar nuklir setelah digunakan di reaktor menghasilkan beberapa hasil fisi, dimana salah satunya adalah strontium (90Sr). Isotop strontium dapat dimanfaatkan menjadi bahan baku pembuatan baterai, tetapi strontium tersebut masih tercampur dengan hasil fisi atau isotop lainnya sehingga diperlukan proses pemisahan. Salah satu metode pemisahan strontium adalah dengan adsorpsi. Dalam penelitian ini, campuran TiO2-zeolit Lampung dievaluasi kinerjanya sebagai adsorben sehingga dapat digunakan untuk adsorpsi strontium. Zeolit Lampung awal diaktivasi menggunakan asam sulfat pekat untuk membersihkan pori-pori yang masih mengandung pengotor. Kemudian zeolit dicampurkan dengan TiO2 menggunakan metode stir casting. Adsorben TiO2-zeolit Lampung yang diperoleh kemudian dikarakterisasi menggunakan Fourier Transform Infrared (FTIR), X-Ray Diffraction Spectrometer (XRD), dan Scanning Electron Microscope (SEM). Setelah itu dilakukan uji adsorpsi dengan model isoterm, termodinamika, dan kinetika. Terbentuknya TiO2-zeolit yang dicirikan menggunakan spektroskopi FTIR ditunjukkan dengan adanya puncak serapan Ti-O-Si pada zeolit Lampung setelah ditambahkan TiO2. Hasil analisis menggunakan XRD memperlihatkan zeolit Lampung berjenis klinoptilolit dan mordenit, serta TiO2 yang digunakan memiliki fase anatase. Hasil analisis menggunakan SEM mengindikasikan TiO2 tersebar pada permukaan zeolit Lampung. Model isoterm adsorpsi untuk adsorben TiO2-zeolit memenuhi model isoterm Langmuir. Kajian termodinamika menunjukkan proses adsorpsi bersifat endoterm dan tidak spontan, dan kinetika adsorpsi strontium mengikuti orde kedua semu.Kata kunci: Isoterm, adsorpsi, strontium, TiO2, zeolit.