Слоистый двойной гидроксид цинка и алюминия для извлечения U(VI) из жидких сред: механизм адсорбции и оптимизация состава сорбента тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Иванов Никита Павлович

• Иванов Никита Павлович
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Иванов Никита Павлович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СЛОИСТЫЕ ДВОЙНЫЕ ГИДРОКСИДЫ КАК СОРБЕНТЫ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ и(У1) ИЗ ЖИДКИХ СРЕД

1.1 Химические свойства и(У1) в жидких радиоактивных отходах и технологических средах ядерного топливного цикла

1.2 Современные сорбционные материалы для удаления и(У1) из жидких сред

1.3 Структура и химический состав природных и синтетических функциональных материалов на основе слоистых двойных гидроксидов

1.4 Сорбционные характеристики слоистых двойных гидроксидов и материалов на их основе по отношению к и(У1)

1.4.1 Статическая сорбционная емкость слоистых двойных гидроксидов по отношению к и(У1)

1.4.2 Кинетические сорбционные характеристики слоистых двойных гидроксидов по отношению к и(У1)

1.4.3 Сорбционно-селективные характеристики слоистых двойных гидроксидов по отношению к и(У1)

1.4.4 Динамические сорбционные характеристики слоистых двойных гидроксидов по отношению к и(У1)

1.5 Механизмы взаимодействия и(У1) с поверхностью слоистых двойных гидроксидов в водных растворах

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Синтез слоистых двойных гидроксидов цинка и алюминия

2.2. Синтез слоистых двойных гидроксидов кобальта (никеля) и алюминия

2.3. Исследование равновесных сорбционных характеристик по отношению к урану

2.4. Моделирование изотерм адсорбции

2.5. Исследование кинетики адсорбции и(У1)

2.6. Моделирование кинетических кривых адсорбции

2.7. Оценка влияния рН раствора на сорбционные характеристики

2.8. Динамические колоночные сорбционные испытания

2.9. Исследование сорбционных характеристик в модельных растворах жидких сред начального этапа ядерного топливного цикла

2.10. Исследование структурных характеристик сорбентов

2.11. Спектроскопия поглощения рентгеновского излучения для изучения структуры сорбентов и механизмов связывания урана

ГЛАВА 3 УСТАНОВЛЕНИЕ МЕХАНИЗМА АДСОРБЦИИ и(У1) НА ПОВЕРХНОСТИ СЛОИСТОГО ДВОЙНОГО ГИДРОКСИДА ЦИНКА И АЛЮМИНИЯ

3.1. Исследование кристаллической структуры сорбента до и после

адсорбции и(У1) по данным РФА и БХАРБ

3.2. Исследование функциональных групп сорбента по данным ИК-Фурье

спектроскопии

3.3. Исследование микроструктуры и элементного состава сорбента до и

после адсорбции урана по данным РЭМ и ПЭМ

3.4. Исследование химического состава и электронного состояния атомов

сорбента до и после адсорбции урана с применением РФЭС

3.5. Исследование валентности и ближнего окружения атомов урана по

данным спектроскопии поглощения рентгеновского излучения

3.6. Исследование влияния рН на адсорбцию и(У1)

3.7. Исследование адсорбции и(У1) в равновесных условиях

3.8. Термодинамические параметры процесса адсорбции и(У1)

3.9. Кинетические характеристики процесса адсорбции и(У1)

3.10. Заключение к главе

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КАТИОННОГО СООТНОШЕНИЯ В СЛОИСТОМ ДВОЙНОМ ГИДРОКСИДЕ ЦИНКА И АЛЮМИНИЯ НА СОРБЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПО ОТНОШЕНИЮ К и(У1)

4.1 Исследование кристаллической структуры сорбентов с различным

катионным соотношением по данным РФА и БХАББ

4.2 Исследование микроструктуры и элементного состава поверхности

сорбентов с различным катионным соотношением по данным РЭМ

4.3 Исследование пористой структуры сорбентов с различным катионным

соотношением по данным низкотемпературной адсорбции азота

4.4 Исследование равновесной адсорбции и(У1) сорбентами с различным

катионным соотношением

4.5 Исследование кинетических характеристик процесса адсорбции и(У1)

на сорбентах с различным катионным соотношением

4.6 Исследование адсорбции и(У1) сорбентами с различным катионным

соотношением в динамических условиях

4.7 Исследование адсорбции и(У1) из модельных растворов ЖРО

сорбентами с различным катионным соотношением

4.8 Заключение к главе

ГЛАВА 5 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КАТИОННОГО СОСТАВА СЛОИСТЫХ ДВОЙНЫХ ГИДРОКСИДОВ НА АДСОРБЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПО ОТНОШЕНИЮ К и(У1)

5.1. Исследование кристаллической структуры сорбентов с различным катионным составом по данным РФА и БХАБЗ

5.2. Исследование пористой структуры сорбентов с различным катионным составом по данным низкотемпературной адсорбции азота

5.3. Исследование микроструктуры сорбентов с различным катионным составом по данным РЭМ и ПЭМ

5.4. Исследование равновесной адсорбции и(УГ) сорбентами с

различным катионным составом

5.5. Исследование кинетических характеристик процесса адсорбции и(У1) на сорбентах с различным катионным составом

5.6. Заключение к главе

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

БЭТ - метод Брунауэра-Эммета-Теллера; ЖРО - жидкие радиоактивные отходы;

ИК-Фурье - инфракрасная спектроскопия с Фурье-преобразованием;

ПОЕ - полная обменная емкость;

ПДОЕ - полная динамическая обменная емкость;

ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия;

РФ-анализ - рентгенофлуоресцентный анализ;

РФА - рентгенофазовый анализ;

РФЭС - рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия;

РЭМ - растровая электронная микроскопия;

СДГ - слоистые двойные гидроксиды;

СДО - слоистые двойные оксиды;

СОЕ - статическая обменная емкость;

ТВЭЛ - тепловыделяющий элемент;

УФ-спектроскопия - ультрафиолетовая спектроскопия;

ЭДС - энергодисперсионная спектроскопия;

ЯТЦ - ядерный топливный цикл;

BJH - метод Barrett-Joyner-Halenda (Барретта-Джойнера-Халенды);

COD - Crystallography Open Database (открытая кристаллографическая база

данных);

DFT - density functional theory (теория функционала плотности);

EXAFS - extended x-ray absorption fine structure (протяженная тонкая

структура спектров поглощения рентгеновских лучей);

HR-TEM - high-resolution transmission electron microscopy (просвечивающая

электронная микроскопия высокого разрешения);

ICDD PDF - International Centre for Diffraction Data Powder Diffraction File (Файл Порошковой Дифракции Международного Центра Дифракционных Данных);

TRLFS - time-resolved laser-induced fluorescence spectrometry (время-разрешенная спектроскопия возбуждаемой лазером флуоресценции); XANES - x-ray absorption near edge structure (околокраевая структура спектров поглощения рентгеновских лучей).

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Актуальность темы исследования обусловлена необходимостью разработки новых сорбционных материалов для очистки жидких радиоактивных отходов (ЖРО) и технологических сред начального этапа ядерного топливного цикла (ЯТЦ) от растворенных соединений и(У1). На первых этапах добычи и обогащения урана образуется большое количество сточных вод с растворенным и(У1) и умеренным солесодержанием [1,2]. Растворенные соединения и(У1) отличаются высокой химической и радиационной токсичностью, что делает невозможным сброс таких вод в окружающую среду и обусловливает необходимость их очистки [3-5]. Сорбци-онный метод является оптимальным для очистки сточных вод от растворенных соединений и(У1) благодаря способности достигать предельно низких остаточных концентраций загрязнителя, высокой селективности в сложных многокомпонентных растворах и низким эксплуатационным затратам, обусловленным возможностью регенерации сорбента [6-8]. Наиболее часто в промышленности РФ для очистки сбросных вод от и(У1) применяются ионообменные смолы [9,10]. Несмотря на отличные сорбционные и эксплуатационные характеристики, этот вид сорбентов не лишен недостатков. Ионообменные смолы отличаются низкой термической и радиационной устойчивостью, высокой стоимостью и сложностью производства.

Кроме того, в круг актуальных технологических проблем ЯТЦ входит необходимость полезного концентрирования и(У1) из растворов карбонатного и сернокислого выщелачивания. В настоящее время подземное скважинное выщелачивание является наиболее перспективным, экологически безопасным и экономически эффективным способом добычи урана [11,12]. Для извлечения и(У1) из продуктовых растворов подземного скважинного выщелачивания на уранодобывающих промышленных предприятиях РФ также наиболее распространено применение ионообменных смол [13-15].

В качестве альтернативных сорбционных материалов для извлечения и(У1) могут быть предложены селективные неорганические сорбенты [16]. В частности, соединения класса слоистых двойных гидроксидов (СДГ) давно привлекают внимание научного сообщества [17-19]. СДГ обладают высокой емкостью, простым и экономически эффективным синтезом, хорошей кинетикой адсорбции. За счет слоистой структуры они могут быть легко модифицированы для увеличения сорбци-онной емкости или придания высокой селективности.

Однако существенным препятствием для широкого внедрения СДГ является отсутствие понимания фундаментальных взаимосвязей между структурными параметрами СДГ (видом металлов в их составе, катионным соотношением и др.) и функциональными свойствами сорбентов. Кроме того, до сих пор остаются неизвестными механизмы адсорбционного взаимодействия и(У1) с поверхностью некоторых видов СДГ. В частности, для 7п-А1-СДГ, который был выбран в качестве основного объекта данного исследования, механизмы адсорбции и(У1) систематически не были изучены.

В связи с этим, настоящая работа направлена на получение новых фундаментальных данных о взаимосвязях «состав-структура-свойство» для СДГ, применяемых в качестве сорбентов для удаления и(У1) из жидких сред, а также на установление механизма адсорбции и(У1) на поверхности 7п-А1-СДГ. Интеграция лабораторных и синхротронных исследований, а также детальное изучение сорбционных характеристик СДГ по отношению к и(У1) в статических, динамических и кинетических условиях позволила получить актуальные и востребованные новые научные знания.

Степень разработанности выбранной темы

В научной литературе содержится большое количество отдельных сведений о сорбционных свойствах СДГ различных металлов по отношению к и(У1). Сорб-ционные характеристики монофазных СДГ в статических условиях изучены достаточно хорошо [20]. Показаны способы эффективной модификации СДГ для

повышения сорбционной емкости по отношению к U(VI) путем интеркаляции или сублимационной сушки [21]. Исследованы сорбционно-селективные характеристики монофазных СДГ в условиях очистки от U(VI) жидких сред с присутствием конкурирующих анионов и катионов различных видов [21-23].

Несмотря на объем накопленного научного знания, оно остается ограниченным в некоторых аспектах процесса адсорбционного взаимодействия U(VI) с поверхностью СДГ. Прежде всего, механизмы адсорбции U(VI) для большинства типов СДГ изучены только с помощью лабораторных методов. Высокоинформативные синхротронные методы спектроскопии рентгеновского поглощения, включающие метод протяженной тонкой структуры спектров поглощения рентгеновских лучей (extended x-ray absorption fine structure, EXAFS) и метод околокраевой структуры спектров поглощения рентгеновских лучей (x-ray absorption near edge structure, XANES), ранее применялись только для исследования процессов взаимодействия U(VI) с поверхностью Ca-Al-СДГ [24], Mg-Al-СДГ [25] и Ni-Al-СДГ [24]. Для Zn-Al-СДГ в литературе отсутствуют как синхротронные, так и лабораторные данные о механизмах адсорбции U(VI).

Влияние контролируемых при направленном синтезе СДГ параметров (включая вид двухвалентного металла Me2+ и значение катионного соотношения Me2+/Me3+) на структурно-дисперсные характеристики материала (площадь удельной поверхности, пористую структуру, размер частиц и особенности кристаллической решетки) также было детально исследовано и изложено в работах [26-28]. Однако взаимосвязи основных параметров структуры СДГ и сорбционных характеристик по отношению к U(VI) ранее не были исследованы. В научной литературе отсутствуют систематические исследования, которые позволили бы установить взаимосвязи «состав-структура-свойство» по отношению к СДГ, применяемым в качестве сорбентов для U(VI).

Наконец, литературные данные о сорбционных характеристиках СДГ в статических и динамических условиях в процессах очистки от U(VI) модельных растворов реальных технологических сред ЯТЦ практически отсутствуют.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Слоистый двойной гидроксид цинка и алюминия для извлечения U(VI) из жидких сред: механизм адсорбции и оптимизация состава сорбента»

Цель работы

Целью работы является установление механизма и физико-химических закономерностей адсорбции и(У1) на слоистых двойных гидроксидах цинка и алюминия для создания композитных сорбентов, эффективных в процессах очистки жидких радиоактивных отходов и технологических растворов ядерного топливного цикла.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Определить механизм адсорбционного взаимодействия и(У1) с поверхностью 7п-А1-СДГ на основании экспериментальных данных кинетики, статики и термодинамики адсорбции, а также результатов исследования физико-химических характеристик, включая данные ЕХАРБ/ХАКЕБ-спектроскопии на источнике син-хротронного излучения.

2. Исследовать зависимость между катионным соотношением 7п2+/А13+, кристаллической и пористой структурой, морфологией поверхности и сорбцион-ными характеристиками 7п-А1-СДГ по отношению к и(У1) для оптимизации свойств сорбента.

3. Изучить влияние двухвалентного металла Ме2+ = 7п2+, М2+ и Со2+ на структурно-фазовые и сорбционные характеристики Ме2+-А1-СДГ для повышения эффективности сорбционного извлечения и(У1).

4. Установить условия применения сорбентов на основе Ме2+-А1-СДГ при адсорбционной очистке жидких радиоактивных отходов и технологических сред ядерного топливного цикла на примере модельных растворов.

Научная новизна работы

1. Установлен ранее не описанный для 7п-А1-СДГ механизм адсорбционного взаимодействия и(У1) с поверхностью сорбента на основании впервые проведенных исследований структуры адсорбированных комплексов методами ЕХ-АРБ/ХА^ЕБ на источнике синхротронного излучения и лабораторных физико-химических методов анализа.

2. Получены новые научные сведения о взаимосвязи катионного соотношения 7п2+/Л13+, кристаллической и пористой структуры, морфологии поверхности и сорбционных характеристик 7п-Л1-СДГ по отношению к и(У1) в статических и динамических условиях, позволяющие достигнуть наиболее высокой сорбционной емкости за счет варьирования данных параметров.

3. Впервые изучено влияние переходных двухвалентных металлов Ме2+ = М2+, Со2+, 7п2+ на кристаллическую и пористую структуру, морфологию поверхности и сорбционные характеристики 7п-Л1-СДГ по отношению к и(У1) в статических условиях, на основании чего установлена взаимосвязь между величиной межслоевого расстояния в структуре СДГ и значением сорбционной емкости по отношению к и(У1), а также значениями кинетических параметров адсорбции и(У1).

4. Проведена оценка сорбционной селективности 7п-Л1-СДГ в процессах извлечения и(У1) из модельных растворов загрязненных грунтовых и природных вод и технологических растворов карбонатного выщелачивания. Установлены условия эффективного применения 7п-Л1-СДГ и определены наиболее перспективные направления практического использования данного типа сорбентов.

Практическая значимость работы

Практическая значимость исследования определяется впервые установленными научными сведениями о взаимосвязях структурных параметров СДГ, получаемых в определенных условиях контролируемого химического синтеза, и функциональных адсорбционных характеристик сорбентов на их основе. В частности, продемонстрировано увеличение сорбционной емкости при росте катионного соотношения двухвалентного и трехвалентного металла в структуре СДГ, определено значение катионного соотношения, которое обеспечивает достижение наивысшей сорбционной емкости. Показана взаимосвязь между межслоевым расстоянием, видом двухвалентного металла в структуре СДГ, сорбционной емкостью и кинетическими параметрами. Продемонстрирована возможность эффективного применения

СДГ в гранулированной форме в динамических условиях. Полученная совокупность научных сведений может быть использована для получения новых сорбентов на основе СДГ, обладающих оптимальным составом, катионным соотношением и наибольшими значениями сорбционных характеристик (емкости, селективности, кинетических параметров адсорбции). Помимо этого, в рамках диссертационного исследования образцы 7п-А1-СДГ были подвергнуты статическим сорбционным испытаниям в условиях очистки модельных растворов ЖРО и технологических сред ЯТЦ. Была установлена высокая эффективность СДГ в очистке ЖРО с низким и средним солесодержанием и значительное снижение эффективности при очистке растворов карбонатного выщелачивания. Полученные закономерности определяют направления наиболее перспективного практического использования СДГ в качестве сорбентов для и(У1) и демонстрируют условия их потенциального промышленного применения.

Методология и методы исследования

В диссертационном исследовании использован широкий комплекс методов изучения структуры и свойств твердых веществ с применением современного сертифицированного оборудования. Для установления структуры ближнего окружения адсорбированного урана применены методы спектроскопии рентгеновского поглощения ЕХАРБ/ХАКЕБ, реализуемые на источнике синхротронного излучения «КИСИ-Курчатов». Комплементарные лабораторные методы включали рент-генофазовый анализ (РФА), рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию (РФЭС), растровую электронную микроскопию (РЭМ), просвечивающую электронную микроскопию (ПЭМ), энергодисперсионную спектроскопию (ЭДС), низкотемпературную адсорбцию азота, инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье (ИК-Фурье). Исследование сорбционных характеристик по отношению к урану выполнено в статическом и в динамическом режиме, в монокомпонентных средах и в модельных растворах ЖРО. Для определения концентрации и(У1) использован метод ультрафиолетовой спектроскопии (УФ-спектроскопия).

Положения, выносимые на защиту

1. Механизм адсорбции и(У1) на поверхности 7п-А1-СДГ, включающий состав и структуру адсорбированных комплексов, задействованные функциональные группы адсорбента, а также возникающие электростатические взаимодействия.

2. Зависимость между катионным соотношением 7п2+/А13+ и структурно-дисперсными, морфологическими и сорбционными характеристиками 7п-А1-СДГ в условиях статической и динамической адсорбции и(У1).

3. Результаты оценки сорбционно-селективных характеристик 7п-А1-СДГ в процессах извлечения и(У1) из модельных растворов ЖРО различного характера и технологических сред ЯТЦ. Рекомендации для эффективного практического применения данного типа сорбентов.

4. Взаимосвязь между двухвалентным металлом Ме2+ = (№2+, Со2+, 7п2+) и особенностями кристаллической и пористой структуры Ме2+-А1-СДГ, а также сорбционно-емкостными и сорбционно-кинетическими характеристиками по отношению к и(У1).

Достоверность полученных результатов

Достоверность полученных результатов обеспечена применением комплекса современных взаимодополняющих физико-химических методов исследования и подтверждается их воспроизводимостью, представлением и обсуждением установленных закономерностей на российских и международных научных конференциях, а также публикациями в рецензируемых научных журналах.

Личный вклад автора

Личный вклад автора включает проведение литературного обзора по теме исследования, формулирование цели и задач совместно с научным руководителем, планирование и реализацию экспериментов. Автором осуществлен выбор способов получения сорбентов и необходимых методов физико-химических исследований.

Проведены эксперименты по химическому синтезу, исследованию структурно-дисперсных параметров и оценке сорбционных характеристик синтезированных материалов. Автором выполнена обработка и моделирование спектров рентгеновского поглощения, полученных в ходе исследований с применением син-хротронного излучения. Автор принимал непосредственное участие в интерпретации и обобщении полученных в ходе исследования результатов, а также в подготовке публикаций по теме диссертационного исследования.

Апробация работы

Результаты работы были представлены на 8 всероссийских и международных научных конференциях в виде устных докладов: Х Российская конференция «Радиохимия 2022» (Санкт-Петербург, 2022 г.), XIX Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (Томск, 2022 г.), У1-ая научно-техническая конференция молодых ученых «Фундаментальные исследования и прикладные разработки процессов переработки и утилизации техногенных образований ТЕХНОГЕН-2023» (Екатеринбург, 2023 г.), Всероссийский симпозиум с международным участием «Физико-химические проблемы адсорбции, структуры и химии поверхности нанопористых материалов» (Москва, 2023 г.), «XIV Конференция молодых ученых по общей и неорганической химии» (Москва, 2024 г.), IX Международный симпозиум «Химия и химическое образование» (Владивосток, 2024 г.), «XXII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии» (Сочи, 2024 г.), Международный форум природоподоб-ных технологий Курчатовский форум «Исследования с применением синхротрон-ного излучения, нейтронов и электронов» (Москва, 2024 г.).

Публикации

Основные результаты исследования отражены в 12 публикациях, включая 4 статьи в рецензируемых научных журналах, входящих в Перечень ВАК и WoS/Scopus, Белый Список, и 8 тезисов докладов научных конференций.

Соответствие темы диссертации паспорту специальности

Диссертационная работа соответствует паспорту специальности 2.6.17 Материаловедение в пунктах: 2. «Установление закономерностей физико-химических и физико-механических процессов, происходящих в гетерогенных и композиционных структурах» и 4. «Разработка физико-химических и физико-механических процессов формирования новых металлических, неметаллических и композиционных материалов, обладающих уникальными функциональными, физико-механическими, биомедицинскими, эксплуатационными и технологическими свойствами, оптимальной себестоимостью и экологической чистотой».

Структура и объем диссертации

Содержание диссертационной работы изложено на 161 странице машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов и списка цитируемой литературы, включает 38 рисунков, 30 таблиц, 202 ссылки на отечественные и зарубежные научные работы и нормативные документы.

Благодарности

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю, к.х.н. Папынову Евгению Константиновичу, за помощь в подготовке диссертационной работы. Автор признателен к.ф.-м.н. Тригубу Александру Леонидовичу, начальнику станции «Структурное материаловедение» синхротрона КИСИ «Курчатов» , за помощь в регистрации спектров ЕХАРБ/ХАКЕБ и интерпретации данных спектроскопии рентгеновского поглощения, к.х.н. Майорову Виталию Юрьевичу, руководителю лаборатории рентгеновских методов ДВГИ ДВО РАН, за помощь в проведении экспериментов по низкотемпературной адсорбции азота, к.х.н. Симоненко Татьяне Леонидовне за содействие в получении экспериментальных данных ПЭМ, д.ф.-м.н. Короченцеву Владимиру Владимировичу, профессору ИТПМ ДВФУ, и к.ф.-м.н. Шурыгину Антону Владимировичу, заведующему «Молодежной лабораторией структурного материаловедения» ИТПМ ДВФУ, за помощь в

интерпретации спектров РФЭС, сотрудникам ИФХЭ РАН к.х.н. Каптакову Виктору Олеговичу и к.х.н. Некрасовой Наталье Владимировне за методологию и помощь в проведении экспериментов по адсорбции урана. Выражается благодарность сотрудникам ИТПМ ДВФУ за помощь в получении и обработке экспериментальных данных: Федорцу Александру Николаевичу, к.х.н. Шичалину Олегу Олеговичу, к.х.н. Дранькову Артуру Николаевичу, к.х.н. Белову Антону Алексеевичу, к.х.н. Патрушевой Ольге Викторовне, к.х.н. Буравлеву Игорю Юрьевичу. Исследование имеет завершенный вид благодаря помощи, консультации и поддержке, которые автор получал на протяжении всех этапов воплощения диссертационного исследования.

Диссертационная работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (проект № Б7К8-2023-0003 «Фундаментальные основы химической инженерии новых функциональных материалов адаптивных для ядерных и радиационных технологий»).

ГЛАВА 1 СЛОИСТЫЕ ДВОЙНЫЕ ГИДРОКСИДЫ КАК СОРБЕНТЫ ДЛЯ

УДАЛЕНИЯ и(У1) ИЗ ЖИДКИХ СРЕД

1.1 Химические свойства и(У1) в жидких радиоактивных отходах и технологических средах ядерного топливного цикла

На начальных этапах ЯТЦ происходит добыча урановой руды, ее переработка и получение концентратов, разделение изотопов и обогащение продукта по 235и, и производство тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов). Загрязненные воды, содержащие радионуклиды природного урана (главным образом, 238и), в большом объеме образуются на этапах добычи руды и ее переработки. Горные и гидрометаллургические предприятия ЯТЦ вырабатывают до 0,5-5 м3 жидких отходов на тонну урановой руды при содержании в сбросных водах 0,3-10 мг(и)/л [29]. Выделение из них остаточного 238и необходимо не только для обеспечения экологической безопасности природных экосистем, но и для повышения экономической эффективности процессов начального этапа ЯТЦ.

Кроме этого, важной технологической задачей является селективное извлечение урана из сернокислых и карбонатных растворов скважинного подземного выщелачивания урановых руд [30]. Этот метод добычи урана является более перспективным, экономически эффективным и экологически безопасным в сравнении с традиционными методами подземной шахтной и открытой карьерной добычи, но его применение приводит к предъявлению высоких требований к сорбционным материалам, применяемым в процессах полезного концентрирования [31]. Большое содержание мешающих карбонат- и сульфат-ионов, а также высокая химическая агрессивность растворов скважинного подземного выщелачивания приводит к необходимости достижения выдающихся показателей селективности и сорбцион-ной емкости сорбентов, предназначенных для выделения урана.

Наконец, наиболее многообещающей областью применения сорбентов для урана является селективное извлечение урана из морской воды с целью его добычи. Средняя концентрация природных изотопов урана в морской воде составляет

3,0 мкг/л [32], а его извлечение связано с необходимостью отделения не только катионов щелочных металлов, содержание которых в мировом океане крайне велико, но и соединений ванадия, имеющего высокое химическое сходство с ураном. Кроме этого, задача концентрирования природного урана из морской воды связана с рядом специфических технологических трудностей, связанных с гидродинамической стойкостью сорбционных материалов [33]. Поэтому детально эта область применения в рамках данной работы не рассмотрена, а основное внимание уделено использованию сорбентов для решения текущих задач ЯТЦ. Тем не менее, исследование сорбционных характеристик сорбентов в процессах адсорбции и(У1) из морской воды (в его естественной концентрации и с добавлением дополнительного урана) в большом количестве научных работ применяется в качестве способа оценки селективности сорбентов, поэтому необходима также и краткая характеристика подобных природных систем.

Радионуклиды урана (как природные, так и техногенные) в водных растворах наиболее устойчивы в шестивалентном состоянии и(У1) в виде уранил-иона и022+, и комплексных соединений уранил-иона с разнообразными лигандами, чаще всего карбонатными и гидроксильными, например: и02(С03)22-, и02(0Н)3-. Химические формы нахождения и(У1) в большинстве реальных растворов в значительной степени определяются следующими факторами: (1) концентрацией и(У1), (2) рН раствора, (3) наличием или отсутствием карбонат-ионов. При повышении концентрации и(У1) начинает наблюдаться образование нерастворимых соединений гидрок-сида уранила и02(0Н)2 и и02С03, рН раствора определяет существование урана в анионной или катионной форме, а наличие ионов С032- приводит к значительной трансформации распределения форм урана (Рисунок 1).

Совокупность зависимостей форм содержания и(У1) (Рисунок 1) от рН и концентрации карбонат-ионов позволяет определить следующие закономерности: (а) в кислых средах (до рН = 4) уран главным образом представлен катионом уранила и022+; (б) в нейтральных и слабокислых, а также слабощелочных средах (начиная от рН 5,0) при высокой концентрации уранил-иона и в отсутствии карбонат-ионов

происходит образование нерастворимых соединений и03-2И20 и и02(0Н)2; (в) в щелочной области рН > 12, а также по мере уменьшения общей концентрации ура-нил-ионов наблюдается растворение соединений урана с образованием гидрок-сильных анионных комплексов и02(0И)42- и и02(0Н)3-; (г) присутствие карбонат-ионов приводит к значительному сужению области существования нерастворимых осадков уранила (в карбонатной среде они главным образом представлены карбонатом уранила и02С03) за счет образования растворимых анионных комплексов и02(С03)34- и и02(С03)22- в диапазоне рИ от 6 до 12.

рН рН

Рисунок 1 - Модельные распределения форм содержания и(У[) в водных средах

при различных концентрациях Ц022+ и С032- в зависимости от рИ: (а) [Ш22+] = 10-5 моль/л, без С032-; (б) [Ш22+] = 10-2 моль/л, без С032-; (в) [Ш22+] = 10-5 моль/л, [С032-] = 10-2 моль/л; (г) [Ш22+] = 10-2 моль/л, [С032-] = 10-1 моль/л

Полученные модельные зависимости наглядно демонстрируют, как эффект наличия карбонат-ионов (особенно в высоких концентрациях в растворе скважин-ного карбонатного выщелачивания) приводит к значительному снижению сорбци-онных показателей для большинства сорбентов за счет образования стабильных карбонатных комплексов. Кроме этого, важным аспектом химической инженерии сорбентов для извлечения урана является многообразие форм существования этого элемента в растворе: для очистки кислых жидких сред необходимо применять материалы с катионообменными группами, а для очистки щелочных и нейтральных сред, содержащих уран, - с анионообменными соответственно. Также стоит учитывать и влияние иных мешающих ионов - модельные зависимости (Рисунок 1) были получены при величине ионной силы I = 0,1 моль/л. В других условиях и при наличии иных ионов, склонных к комплексообразованию с ураном, вид кривых распределения значительно изменяется.

1.2 Современные сорбционные материалы для удаления и(У1) из жидких сред

Для удаления и(У1) из загрязненных сточных вод и продуктовых растворов начального этапа ЯТЦ в промышленности наиболее распространены ионообменные смолы. В то же время мировым научным сообществом в настоящее время предложен ряд альтернативных решений класса неорганических сорбентов. В Таблице 1 приведена сравнительная характеристика коммерческих ионообменных смол и перспективных сорбционных материалов по показателям сорбционной емкости и сорбционной селективности в условиях очистки реальных и модельных растворов.

Коммерческие ионообменные смолы различных видов (Таблица 1 ) чаще всего обладают значением статической обменной емкости (СОЕ) по отношению к и(У1) до 100 мг/г. Перспективные направленно-модифицированные образцы (например, композитные материалы на основе ионообменных смол и хитозана) и наиболее эффективные промышленные варианты (линейка смол РигоШе) могут

обладать и более высокими значениями СОЕ по отношению к и(У1) до 400 мг/г [34]. При этом промышленные ионообменные смолы характеризуются достаточно высокой селективностью в растворах кислотного и карбонатного выщелачивания урановой руды и способны к их эффективной очистке [35,36].

Для увеличения экономической эффективности процесса сорбционной очистки продуктовых растворов и сточных вод и повышения показателей очистки предложены различные виды новых сорбентов: синтетические силикатные материалы [37], углеродные материалы [38], слоистые карбиды [39], гидрогели [40], нано-структурированные сорбенты [38] и другие. Крайне высокой сорбционной емкостью насыщения до 4174 мг/г отличаются сорбционно-реагентные материалы на основе наноразмерного нуль-валентного железа [41]. Однако их испытание в модельных растворах с концентрацией карбонат-ионов равной 1,0 ммоль/л показало снижение сорбционной емкости до 300 мг/г [41]. Более подходящей альтернативой для применения в реальных растворах являются селективные неорганические сорбенты. Цеолиты, традиционно применимые для удаления тяжелых металлов из загрязненной воды [42], обладают низкой сорбционной емкостью по отношению к и(У1) [37]. Применение синтетических сорбентов с большим количеством функциональных групп, например МХ-енов (слоистых карбидов), позволяет добиться высоких значений сорбционной емкости 470 мг/г при сохранении эффективности в растворах сернокислого выщелачивания [39]. Получение гидрогелей и аэрогелей с большой площадью удельной поверхности и обилием функциональных групп также позволяет достигать высоких значений сорбционной емкости до 1188 мг/г [43]. Другой наиболее перспективной группой сорбентов органического происхождения являются амидоксимы и их производные. В частности, Бе-производные амидоксима демонстрируют высокую сорбционную емкость 760 мг/г и отличаются хорошей селективностью [44].

Применение СДГ, интеркалированного полимером для расширения межслоевого пространства и введения дополнительных функциональных групп, позволило достичь максимальной сорбционной емкости 1456 мг/г [45]. В условиях

очистки модельного раствора карбонатного выщелачивания данный материал обладает сорбционной эффективностью до 95,84 %. Другие способы модификации СДГ (см. Таблицу 2) также позволяют увеличить их сорбционную емкость до ~ 1000 мг/г. Наличие данных о селективности по отношению к и(У1) модифицированных форм СДГ и в карбонатных растворах (см. Таблицу 3) обосновывает высокую перспективность применения данных материалов для очистки жидких сред от и(У1). СДГ имеют явные преимущества перед другими классами неорганических сорбентов, включая простой и экономически эффективный синтез, гибкость и вариативность модификации.

Таблица 1 - Сравнительная характеристика различных сорбционных материалов

для удаления и(У1) из жидких сред

Сорбционный рИ С0Е, Показа- Условия исследо- Ссылка

материал (С0Е) мг/г тели сорб-ционной селективности вания сорбцион-ной селективности*

МопоР1ш-М-800 - - q = 104,7 Раствор кислот- [36]

ионообменная мг/г ного

смола Б = 53 % выщелачивания: 223.2 мг(и)/л 13397 мг(Ка)/л 114.3 мг(Б)/л 12,3 мг(У)/л рИ = 8-11

Ионообменная 3,9 404,6 - - [34]

смола / хитозан

№-Р1 синтети- ~ 7,0 48,72 - - [37]

ческий цеолит

Ионообменная 4,0 74,63 Б = 87 % Раствор сернокис- [46]

смола АшЬегШе лого выщелачива-

ША-458 ния фосфоритовой руды: 123,4 Бк/л (238и)

Композит на ос- 8,0 760 - - [44]

нове амидок-

сима / БЮ2

Продолжение таблицы 1 - Сравнительная характеристика различных сорбционных

материалов для удаления U(VI) из жидких сред

Сорбционный pH COE, Показа- Условия исследо- Ссылка

материал (COE) мг/г тели сорб-ционной селективности вания сорбцион-ной селективности*

Ионообменные - - q, мг/г: Раствор карбонат- [35]

смолы: ного выщелачива-

Purolite S-957 308 ния:

Purolite PFA-300 303 200 мг(и)/л;

Amberlite IRA 270 100 мг(Са)/л;

910UC1 1120 мг(Ка)/л; 150 мг(С032-)/л; 3170 мг(К03-)/л; рН = 7.8

композитный 5,0 403,78 - - [40]

материал на ос-

нове оксида гра-

фена

Ионообменная смола Purolite - 71,0 q = 64,0 мг/г Раствор сернокислого выщелачива- [47]

MTA4601PFSO4 S = 90 % ния урановой руды: 380 мг(и)/л; 580 мг(Б042-)/л; 200 мг(Си)/л; 2000 мг(Бе203)/л; 360,7 мг(Са0)/л; 114,5 мг(А1203)/л.

наносита SiO2 q = 822 мг/г Модельная морская вода с добавлением и(У1); 50 мг(и)/л; рН = 6,0 [48]

Zn2+- - 1188 q = 300 Модельная мор- [43]

полиамидоксим мг/г ская вода с добавление и(У1); 32 мг(и)/л

наноразмерные 4,4 330,8 - - [38]

листы оксида

графена

Продолжение таблицы 1 - Сравнительная характеристика различных сорбционных

материалов для удаления и(У1) из жидких сред

Сорбционный рН С0Е, Показа- Условия исследо- Ссылка

материал (С0Е) мг/г тели сорб-ционной селективности вания сорбцион-ной селективности*

Т^Тх МХен 3,0 470 Б = 99 % Модельный раствор кислотного выщелачивания: 20 мг(и)/л; 162 мг(А1)/л; 1037 мг(Б042-)/л; рН = 2.55 [39]

нуль-валентное 5,0 4174 % ~ 300 Модельная грун- [41]

железо / оксид мг/г товая вода;

графена 1 ммоль(С032-)/л; 24 мг(и)/л.

Мв-А1-СДГ, 7,0 1456 Б = 95,84 Раствор карбонат- [45]

интеркалирован- % ного выщелачива-

ный полимером ния; 463 мг/л И02(К03)2; общее солесодер-жание 250 г/л; рН = 9,3

*указаны только основные и наиболее сильно влияющие на адсорбцию и(У1) ком-

поненты

1.3 Структура и химический состав природных и синтетических функциональных материалов на основе слоистых двойных гидроксидов

СДГ представляют собой неорганические соединения со слоистой кристаллической структурой, являющиеся аналогами природного минерала гидроталь-цита [27,49]. Для СДГ характерна общая формула [Ме2+1-хМе3+х(0Н)2)]х+[Ап-х/п^тН20]х-, где Ме2+ и Ме3+ - катионы двухвалентного и трёхвалентного металла, Ап- - анион, интеркалированный в межслоевое пространство, т - число молекул воды Н20, также находящихся в межслоевом пространстве [50-52]. Основу

структуры СДГ составляют атомы двухвалентного металла Me2+ в октаэдрическом кислородном окружении (Me2+ = Ca2+, Mg2+, Zn2+, Co2+, Ni2+ и т. д.), часть из которых изоморфно гетеровалентно замещена трехвалентным металлом Me3+ (Al3+, Fe3+, Сг3+ и т. д.). Благодаря замещению Me2+ на Me3+ на поверхности слоев СДГ образуются локальные области избыточного положительного заряда [53,54]. Компенсация избыточного положительного заряда в структуре СДГ достигается с помощью различных анионов (CO32-, Cl-, NO3- и другие), которые проникают между отдельными слоями и удерживаются электростатическими силами в межслоевом пространстве [45]. Кроме этого, вместе с различными видами анионов в межслоевое пространство СДГ интеркалируются и молекулы воды. Общий вид структуры СДГ на примере Zn-Al-СДГ представлен на Рисунке 2.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Иванов Никита Павлович, 2026 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Gandhi, T. P. A critical review of uranium contamination in groundwater: Treatment and sludge disposal / T. P. Gandhi, P. V. Sampath, S. M. Maliyekkal // Science of The Total Environment. - 2022. - Vol. 825.

2 Kaptakov, V. O. Complex treatment of low-level liquid radioactive waste by nanofiltration / V. O. Kaptakov, E. S. Abramova, A. V. Safonov, V. V. Milyutin // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 2025.

3 Behavior of U(VI) under the Conditions of a Reservoir Bed for Liquid Radioactive Waste / I. V. Gusev, A. Y. Romanchuk, I. E. Vlasova [et al.] // Radiochemistry. -2018. - Vol. 60, № 4. - P. 440-443.

4 Gaskova, O. L. Uranium release from contaminated sludge materials and uptake by subsurface sediments: Experimental study and thermodynamic modeling / O. L. Gaskova, A. E. Boguslavsky, O. V. Shemelina // Applied Geochemistry. -2015. - Vol. 55. - P. 152-159.

5 Environmental monitoring of low-level radioactive waste disposal in electrochemical plant facilities in Zelenogorsk, Russia / A. E. Boguslavsky, O. L. Gaskova, O. S. Naymushina [et al.] // Applied Geochemistry. - 2020. -Vol. 119.

6 Purification of uranium-contaminated radioactive water by adsorption: A review on adsorbent materials / B. M. Jun, H. K. Lee, S. Park [et al.] // Separation and Purification Technology. - 2021. - Vol. 278.

7 High-Capacity Amidoxime-Functionalized P-Cyclodextrin/Graphene Aerogel for Selective Uranium Capture / N. Li, L. Yang, D. Wang [et al.] // Environmental Science & Technology. - 2021. - Vol. 55, № 13. - P. 9181-9188.

8 Mei, D. Adsorption of uranium (VI) by metal-organic frameworks and covalent-organic frameworks from water / D. Mei, L. Liu, B. Yan // Coordination Chemistry Reviews. - 2023. - Vol. 475.

9 Tatarnikov, A. V. Stability of anion exchangers in the CIP process with leaching and adsorption of uranium at PIMCU / A. V. Tatarnikov, S. I. Andreeva, E. Y. Meshkov, A. A. Soloviev // Gornyi Zhurnal. - 2023. - № 7. - P. 65-73.

10 Golovko, V. V. Processing technology for carbonate ore from the Argun deposit / V. V. Golovko, E. Y. Meshkov, V. G. Litvinenko // Gornyi Zhurnal. - 2021. -P. 86-91.

11 Svyatetsky, V. S. Technological advancement strategy of uranium mining industry in Russia / V. S. Svyatetsky, I. N. Solodov // Gornyi Zhurnal. - 2015. - P. 68-77.

12 Ecological Safety of Underground Leaching of Uranium / V. V. Shatalov, M. I. Fazlullin, R. I. Romashkevich [et al.] // Atomic Energy. - 2001. - Vol. 91, № 6. - P. 1009-1015.

13 Recovery of uranium from conversion production sludge by leaching with nitric acid and subsequent ion-exchange concentration / S. Y. Skripchenko, K. A. Nalivaiko, S. M. Titova [et al.] // Hydrometallurgy. - 2024. - Vol. 224.

14 Application of radio-wave geointoscopy method to study the nature of spreading the solutions in the process of uranium underground leaching / B. Tsoy, S. Myrzakhmetov, E. Yazikov [et al.] // Mining of Mineral Deposits. - 2021. - Vol. 15, № 4. - P. 1-7.

15 Oryngozhin, E. S. In-situ leaching technology for uranium deposits / E. S. Oryngozhin, E. V. Fedorov, Z. N. Alisheva, N. A. Mitishova // Eurasian Mining. -2021. - P. 31-35.

16 Uranium removal from environmental water and nuclear waste: Nanomaterial solutions and their environmental sustainability / A. S. Helal, M. Hemadi, J. S. Lomas [et al.] // Chemical Engineering Journal. - 2025. - Vol. 507.

17 One-Pot Synthesis of LDH/GO Composites as Highly Effective Adsorbents for Decontamination of U(VI) / W. Linghu, H. Yang, Y. Sun [et al.] // ACS Sustainable Chemistry and Engineering. - 2017. - Vol. 5, № 6. - P. 5608-5616.

18 Zhao, D. Immobilization of uranium(VI) onto Mg2Al layered double hydroxide: role of key geochemical parameters / D. Zhao, S. Feng, H. Xuan, Y. Chen // Journal

of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 2014. - Vol. 300, № 3. - P. 10271037.

19 Enhanced adsorption of uranium (VI) using a three-dimensional layered double hydroxide/graphene hybrid material / L. Tan, Y. Wang, Q. Liu [et al.] // Chemical Engineering Journal. - 2015. - Vol. 259. - P. 752-760.

20 Effective capture of aqueous uranium from saline lake with magnesium-based binary and ternary layered double hydroxides / J. Tu, X. Peng, S. Wang [et al.] // Science of the Total Environment. - 2019. - Vol. 677. - P. 556-563.

21 Memory effect induced the enhancement of uranium (VI) immobilization on low-cost MgAl-double oxide: Mechanism insight and resources recovery / M. Chen, S. Li, L. Li [et al.] // Journal of Hazardous Materials. - 2021. - Vol. 401.

22 Mesoporous Layered Double Hydroxides: Synthesis for High Effective Uranium Ions Sorption from Seawater and Salt Solutions on Nanocomposite Functional Materials / V. A. Balybina, A. N. Dran'kov, O. O. Shichalin [et al.] // Journal of Composites Science. - 2023. - Vol. 7, № 11. - P. 458.

23 Composite magnetic sorbents based on magnetic Fe3O4 coated by Zn and Al layered double hydroxide for U(VI) removal from aqueous media / N. P. Ivanov, A. N. Dran'kov, O. O. Shichalin [et al.] // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 2024. - Vol. 333. - P. 1213-1230.

24 Glycerol-Modified Binary Layered Double Hydroxide Nanocomposites for Uranium Immobilization via Extended X-ray Absorption Fine Structure Technique and Density Functional Theory Calculation / Y. Zou, Y. Y. Liu, X. X. Wang [et al.] // ACS Sustainable Chemistry and Engineering. - 2017. - Vol. 5, № 4. - P. 35833595.

25 Enhanced uranium extraction selectivity from seawater using dopant engineered layered double hydroxides / M. Zubair, H. Ou, Y. Yang [et al.] // Energy Advances. - 2023. - Vol. 2, № 8.

26 The Periodic Table as a Guide to the Construction and Properties of Layered Double Hydroxides / H. Yan, X. J. Zhao, Y. Q. Zhu [et al.] // Structure and Bonding. - 2019. - Vol. 179. - P. 89-120.

27 Evans, D. G. Structural aspects of layered double hydroxides / D. G. Evans, R. C. T. Slade // Structure and Bonding. - 2005. - Vol. 119. - P. 1-87.

28 Mishra, G. Layered double hydroxides: A brief review from fundamentals to application as evolving biomaterials / G. Mishra, B. Dash, S. Pandey // Applied Clay Science. - 2018. - Vol. 153. - P. 172-186.

29 Водяницкий, Ю. Н. Химические аспекты поведения урана в почвах (обзор литературы) / Ю. Н. Водяницкий // Почвоведение. - 2011. - № 8. - С. 940952.

30 Sorption technologies in modern applied radiochemistry / V. V. Milyutin, N. A. Nekrassova, O. V. Kharitonov [et al.] // Sorbtsionnye i Khromatograficheskie Protsessy. - 2016. - Vol. 16, № 3. - P. 313-322.

31 Podrezov, D. R. Issues of improving control and increasing efficiency of production blocks at an ISL uranium mine / D. R. Podrezov // Mining Science and Technology (Russian Federation). - 2020. - Vol. 5, № 2. - P. 131-153.

32 Keith-Roach, M. RADIOCHEMICAL METHODS | Uranium / M. Keith-Roach, E. P. Achterberg // Encyclopedia of Analytical Science. - 2005. - P. 44-49.

33 Recovery of Uranium from Seawater: A Review of Current Status and Future Research Needs / J. Kim, C. Tsouris, R. T. Mayes [et al.] // Separation Science and Technology (Philadelphia). - 2013. - Vol. 48, № 3. - P. 367-387.

34 Atia, A. A. Studies on the interaction of mercury(II) and uranyl(II) with modified chitosan resins / A. A. Atia // Hydrometallurgy. - 2005. - Vol. 80, № 1-2. - P. 1322.

35 Некрасова, Н. А. Сорбция ионов урана и тория на ионообменных материалах из растворов сложного солевого состава: специальность 02.00.14 «Радиохимия»: дисс. ... канд. хим. наук / Н. А. Некрасова; ИФХЭ РАН. - М., 2013. - 139 с.

36 Uranium recovery from real samples leached from deposits in Central Jordan using MonoPlus-M-800 commercial resin: A deep adsorption study / M. Alnaief, M. Al-Shannag, M. Aljarrah [et al.] // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2025. - Vol. 724.

37 Insights into uranium sequestration by coal fly-ash-derived zeolites: Understanding via wet chemistry, and advanced spectroscopies / M. Sobczyk, C. Nguyen Dinh, M. Marzec [et al.] // Journal of Cleaner Production. - 2024. - Vol. 449.

38 Xinquan, T. Efficient removal of radionuclide U(VI) from aqueous solutions by using graphene oxide nanosheets / T. Xinquan, Y. Xiaobo, L. Songsheng, W. Mingming // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 2015. -Vol. 303, № 1. - P. 245-253.

39 Efficient U(VI) Reduction and Sequestration by Ti2CTx MXene / L. Wang, H. Song, L. Yuan [et al.] // Environmental Science and Technology. - 2018. -Vol. 52, № 18. - P. 10748-10756.

40 Graphene oxide encapsulated polyvinyl alcohol/sodium alginate hydrogel microspheres for Cu (II) and U (VI) removal / X. Yi, F. Sun, Z. Han [et al.] // Ecotoxicology and Environmental Safety. - 2018. - Vol. 158. - P. 309-318.

41 Efficient removal of uranium from aqueous solution by zero-valent iron nanoparticle and its graphene composite / Z. J. Li, L. Wang, L. Y. Yuan [et al.] // Journal of Hazardous Materials. - 2015. - Vol. 290. - P. 26-33.

42 Study of adsorption and immobilization of Cs+, Sr2+, Co2+, Pb2+, La3+ ions on Na-Faujasite zeolite transformed in solid state matrices / O. O. Shichalin, E. K. Papynov, N. P. Ivanov [et al.] // Separation and Purification Technology. -2024. - Vol. 332.

43 An Ion-Crosslinked Supramolecular Hydrogel for Ultrahigh and Fast Uranium Recovery from Seawater / B. Yan, C. Ma, J. Gao [et al.] // Advanced Materials. -2020. - Vol. 32, № 10.

44 Composite Sorbents Based on Chitosan Polymer Matrix and Derivatives of 4-Amino-N'-hydroxy-1,2,5-oxadiazole-3-carboximidamide for Uranium Removal

from Liquid Mineralized Media / A. I. Matskevich, K. V. Maslov, V. A. Prokudina [et al.] // Gels. - 2025. - Vol. 11, № 1.

45 In-situ polymerization into the basal spacing of LDH for selective and enhanced uranium adsorption: A case study with real life uranium alkaline leach liquor / A. Jana, A. Unni, S. S. Ravuru [et al.] // Chemical Engineering Journal. - 2022. -Vol. 428.

46 Abd El-Magied, M. O. Uranium extraction from phosphorites leach liquor, El-Sibaiya East area, East Nile Valley, Egypt / M. O. Abd El-Magied, N. A. Kawady, H. M. Salem, E. S. Abd El-Halim // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 2025.

47 Youssef, W. M. Uranium (VI) sorption from aqueous solution using commercial anion exchange resins; kinetics, isotherm, and thermodynamic investigations / W. M. Youssef, A. M. Masoud, M. M. Elmaadawy, Y. M. Khawassek // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 2024. - Vol. 333, № 4. - P. 1975-1989.

48 Shear-induced fabrication of SiO2 nano-meshes for efficient uranium capture / Q. Chen, X. Xue, Y. Liu [et al.] // Journal of Hazardous Materials. - 2022. -Vol. 438.

49 Influence of the compensating cation nature on the water adsorption properties of zeolites / Z. Tahraoui, H. Nouali, C. Marichal [et al.] // Molecules. - 2020. -Vol. 25, № 4.

50 Goh, K. H. Application of layered double hydroxides for removal of oxyanions: A review / K. H. Goh, T. T. Lim, Z. Dong // Water Research. - 2008. - Vol. 42, № 6-7. - P. 1343-1368.

51 Fan, G. Catalytic applications of layered double hydroxides: Recent advances and perspectives / G. Fan, F. Li, D. G. Evans, X. Duan // Chemical Society Reviews. -2014. - Vol. 43, № 20. - P. 7040-7066.

52 Synthesis, anion exchange, and delamination of Co-Al layered double hydroxide: Assembly of the exfoliated nanosheet/polyanion composite films and magneto-

optical studies / Z. Liu, R. Ma, M. Osada [et al.] // Journal of the American Chemical Society. - 2006. - Vol. 128, № 14. - P. 4872-4880.

53 Functionalization of sawdust biochar using Mg-Fe-LDH and sodium dodecyl sulfonate enhanced its stability and immobilization capacity for Cd and Pb in contaminated water and soil / X. Pan, S. Kuang, X. Wang [et al.] // Biochar. - 2025.

- Vol. 7, № 1.

54 Highly efficient and rapid removal of Congo red dye from textile wastewater using facile synthesized Mg/Ni/Al layered double hydroxide / E. A. Mohamed, H. M. Ahmed, A. A. Altalhi [et al.] // Scientific Reports. - 2025. - Vol. 15, № 1. -P. 2183.

55 Mills, S. J. The creation of neotypes for hydrotalcite / S. J. Mills, A. G. Christy, R. T. Schmitt // Mineralogical Magazine. - 2016. - Vol. 80, № 6. - P. 1023-1029.

56 Slawinski, W. A. Stacking Faults and Polytypes for Layered Double Hydroxides: What Can We Learn from Simulated and Experimental X-ray Powder Diffraction Data? / W. A. Slawinski, A. O. Sjastad, H. Fjellvag // Inorganic Chemistry. - 2016.

- Vol. 55, № 24. - P. 12881-12889.

57 Chemical composition and interlayer arrangement of polytype 3R2 Mg-Al layered double hydroxides / W. N. Budhysutanto, D. van Agterveld, E. Schomaker [et al.] // Applied Clay Science. - 2011. - Vol. 52, № 4. - P. 374-380.

58 Britto, S. Polytypism, disorder, and anion exchange properties of divalent ion (Zn, Co) containing bayerite-derived layered double hydroxides / S. Britto, P. V. Kamath // Inorganic Chemistry. - 2010. - Vol. 49, № 24. - P. 11370-11377.

59 Nomenclature of the hydrotalcite supergroup: natural layered double hydroxides / S. J. Mills, A. G. Christy, J.-M. R. Genin [et al.] // Mineralogical Magazine. - 2012.

- Vol. 76, № 5. - P. 1289-1336.

60 Constantino, V. R. L. Basic Properties of Mg2VxAl3+x Layered Double Hydroxides Intercalated by Carbonate, Hydroxide, Chloride, and Sulfate Anions / V. R. L. Constantino, T. J. Pinnavaia // Inorganic Chemistry. - 1995. - Vol. 34, № 4. - P. 883-892.

61 Boclair, J. W. Layered double hydroxide stability. 1. Relative stabilities of layered double hydroxides and their simple counterparts / J. W. Boclair, P. S. Braterman // Chemistry of Materials. - 1999. - Vol. 11, № 2. - P. 298-302.

62 Johnson, C. A. Hydrotalcite-like minerals (M2Al(OH)6(CO3)0.sXH2O, where M = Mg, Zn, Co, Ni) in the environment: Synthesis, characterization and thermodynamic stability / C. A. Johnson, F. P. Glasser // Clays and Clay Minerals. - 2003. - Vol. 51, № 1. - P. 1-8.

63 Baliarsingh, N. Effects of Co, Ni, Cu, and Zn on photophysical and photocatalytic properties of carbonate intercalated MII/Cr LDHs for enhanced photodegradation of methyl orange / N. Baliarsingh, K. M. Parida, G. C. Pradhan // Industrial and Engineering Chemistry Research. - 2014. - Vol. 53, № 10. - P. 3834-3841.

64 Prasanna, S. V. Synthesis and characterization of layered double hydroxides (LDHs) with intercalated chromate ions / S. V. Prasanna, P. V. Kamath, C. Shivakumara // Materials Research Bulletin. - 2007. - Vol. 42, № 6. - P. 10281039.

65 Inumaru, K. "Sponge Crystal": a novel class of microporous single crystals formed by self-assembly of polyoxometalate (NH4)3PW12O40 nanocrystallites / K. Inumaru // Catalysis Surveys from Asia. - 2006. - Vol. 10, № 3-4. - P. 151-160.

66 Preparation of NiAl-LDH/Polypyrrole composites for uranium(VI) extraction from simulated seawater / C. Zhong, S. Su, L. Xu [et al.] // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2019. - Vol. 562. - P. 329-335.

67 Efficient separation of uranium(VI) from aqueous solution using magnetic Co/Al layered double oxides coated with carbon dots / Y. Wang, Y. Zhang, X. Liu [et al.] // Dalton Transactions. - 2023. - Vol. 52, № 35. - P. 12296-12307.

68 Forano, C. Layered double hydroxides (LDH) / C. Forano, U. Costantino, V. Prevot, C. T. Gueho // Developments in Clay Science. - 2013. - Vol. 5.

69 Zn-Al layered double hydroxides: Synthesis, characterization and photocatalytic application / E. M. Seftel, E. Popovici, M. Mertens [et al.] // Microporous and Mesoporous Materials. - 2008. - Vol. 113, № 1-3. - P. 296-304.

70 Removal of methylene blue from aqueous solution using Mg-Fe, Zn-Fe, Mn-Fe layered double hydroxide / Z. Shi, Y. Wang, S. Sun [et al.] // Water Science and Technology. - 2020. - Vol. 81, № 12. - P. 2522-2532.

71 Nassar, H. F. Assessment, characterization, and separation of Alizarin red dye from aqueous solution using M-Fe layered double hydroxide / H. F. Nassar, H. M. Ahmed, M. E. Fawzy // Desalination and Water Treatment. - 2023. -Vol. 303. - P. 193-199.

72 Highly efficient and reusable Mg-Fe layered double hydroxides anchored in attapulgite for uranium uptake from wastewater / Q. Wang, J. Huang, C. Ma [et al.] // Chemosphere. - 2023. - Vol. 321.

73 Zhao, H. Dodecyl sulfate-hydrotalcite nanocomposites for trapping chlorinated organic pollutants in water / H. Zhao, K. L. Nagy // Journal of Colloid and Interface Science. - 2004. - Vol. 274, № 2. - P. 613-624.

74 Sorption of Cr(VI) on Mg-Al-Fe layered double hydroxides synthesized by a mechanochemical method / F. Zhang, N. Du, H. Li [et al.] // RSC Advances. -2014. - Vol. 4, № 87. - P. 46823-46830.

75 Al-Rubaie, Z. Y. Sorption of tetracycline from contaminated water using magnesium-iron layered double hydroxide alginate beads prepared from Schanginia aegyptica and scrap iron / Z. Y. Al-Rubaie, A. A. H. Faisal // Journal of Ecological Engineering. - 2025. - Vol. 26, № 4. - P. 209-219.

76 Tuning the structural properties of cadmium-Aluminum layered double hydroxide for enhanced photocatalytic dye degradation / D. Saliba, S. E. El Jamal, A. Jonderian [et al.] // RSC Advances. - 2020. - Vol. 10, № 70. - P. 43066-43074.

77 Efficient removal of iodide anion from aqueous solution with recyclable core-shell magnetic Fe3O4@Mg/Al layered double hydroxide (LDH) / I. K. Jung, Y. Jo, S. C. Han [et al.] // Science of the Total Environment. - 2020. - Vol. 705.

78 2D-2D growth of NiFe LDH nanoflakes on montmorillonite for cationic and anionic dye adsorption performance / D. Bin Jiang, C. Jing, Y. Yuan [et al.] // Journal of Colloid and Interface Science. - 2019. - Vol. 540. - P. 398-409.

79 Abderrazek, K. Photocatalytic decolourization of methylene blue using [Zn-Al] layered double hydroxides synthesized at different molar cationic ratios / K. Abderrazek, N. F. Srasra, E. Srasra // Clay Minerals. - 2017. - Vol. 52, № 2. -P. 203-215.

80 Karthikeyan, J. Efficient exfoliation of layered double hydroxides; effect of cationic ratio, hydration state, anions and their orientations / J. Karthikeyan, H. Fjellvag, S. Bundli, A. O. Sjastad // Materials. - 2021. - Vol. 14, № 2. - P. 111.

81 Highly efficient hydrotalcite-based adsorbent for aqueous-phase cationic dye removal: structural features, kinetics and isotherm study / A. Malik, R. Dutta, R. Aggrawal [et al.] // International Journal of Environmental Science and Technology. - 2023. - Vol. 20, № 1. - P. 565-578.

82 The study of structural, textural and basic properties of MgAl- and LiAl-LDH prepared by mechanochemical method / L. N. Stepanova, O. B. Belskaya, V. Vasilevich [et al.] // Catalysis Today. - 2020. - Vol. 357. - P. 638-645.

83 Manjula Rani, K. Synthesis and Characterization of Mesoporous, Nanostructured Zinc Aluminium Carbonate Layered Double Hydroxides (ZAC-LDHs) and Its Calcined Product (CZA-LDH) / K. Manjula Rani, P. N. Palanisamy // Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials. - 2018. - Vol. 28, № 3. -P. 1127-1135.

84 Sorption of actinide ions onto mesoporous phosphorus-containing silicas / V. V. Milyutin, V. M. Gelis, N. A. Nekrasova [et al.] // Radiochemistry. - 2014. -Vol. 56, № 3. - P. 262-266.

85 Modern Trends in Spent Nuclear Fuel Reprocessing and Waste Fractionation / S. V. Gutorova, M. V. Logunov, Y. A. Voroshilov [et al.] // Russian Journal of General Chemistry. - 2024. - Vol. 94, № Suppl 2. - P. S243-S430.

86 Hierarchically structured layered-double-hydroxides derived by ZIF-67 for uranium recovery from simulated seawater / R. Li, R. Che, Q. Liu [et al.] // Journal of Hazardous Materials. - 2017. - Vol. 338. - P. 167-176.

87 Efficient removal of uranium (VI) by 3D hierarchical Mg/Fe-LDH supported nanoscale hydroxyapatite: A synthetic experimental and mechanism studies / Y. Guo, Z. Gong, C. Li [et al.] // Chemical Engineering Journal. - 2020. - Vol. 392.

88 Yang, P. Interface-Constrained Layered Double Hydroxides for Stable Uranium Capture in Highly Acidic Industrial Wastewater / P. Yang, S. Li, C. Liu, X. Liu // ACS Applied Materials and Interfaces. - 2021. - Vol. 13, № 15. - P. 17988-17997.

89 Surfactant assisted APTES functionalization of graphene oxide intercalated layered double hydroxide (LDH) for uranium adsorption from alkaline leach liquor / A. Das, A. Jana, D. Das [et al.] // Journal of Cleaner Production. - 2023. - Vol. 390.

90 Effects of dry processing on adsorption of uranium on Mg-Al layered double hydroxides and calcined layered double oxides / Q. Tao, J. Xie, Y. Li [et al.] // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 2022. - Vol. 331, № 11. - P. 4587-4600.

91 The thermal decomposition of Mg-Al hydrotalcites: Effects of interlayer anions and characteristics of the final structure / J. C. A. A. Roelofs, J. A. van Bokhoven, A. J. van Dillen [et al.] // Chemistry - A European Journal. - 2002. - Vol. 8, № 24. - P. 5571-5579.

92 Calcined ZnAl- and Fe3O4/ZnAl-layered double hydroxides for efficient removal of Cr(VI) from aqueous solution / L. G. Yan, K. Yang, R. R. Shan [et al.] // RSC Advances. - 2015. - Vol. 5, № 117. - P. 96495-96503.

93 A comparison of Ni-Co layered double oxides with memory effect on recovering U(VI) from wastewater to hydroxides / X. Guo, Y. Shang, X. Liang [et al.] // Chemical Engineering Journal. - 2022. - Vol. 446.

94 Controllable Synthesis of Ca-Mg-Al Layered Double Hydroxides and Calcined Layered Double Oxides for the Efficient Removal of U(VI) from Wastewater Solutions / Y. Zou, X. X. Wang, F. Wu [et al.] // ACS Sustainable Chemistry and Engineering. - 2017. - Vol. 5, № 1. - P. 1173-1185.

95 Design anion regulated layered double hydroxide and explore its theoretical mechanism of immobilizing uranium / W. Cheng, H. Tang, T. Kai [et al.] // Journal of Hazardous Materials. - 2022. - Vol. 437.

96 Uranium-specific adsorbent L-serine intercalated Mg-Al layered bimetallic (hydrogen) oxides for selectively treating uranium-containing wastewater / W. Yusheng, D. Ying, H. Wenmei [et al.] // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 2023. - Vol. 332, № 9. - P. 3741-3752.

97 Asiabi, H. Highly efficient capture and recovery of uranium by reusable layered double hydroxide intercalated with 2-mercaptoethanesulfonate / H. Asiabi, Y. Yamini, M. Shamsayei // Chemical Engineering Journal. - 2018. - Vol. 337. -P. 609-615.

98 Phosphate functionalized layered double hydroxides (phos-LDH) for ultrafast and efficient U(VI) uptake from polluted solutions / X. Wang, Y. Cai, T. Han [et al.] // Journal of Hazardous Materials. - 2020. - Vol. 399.

99 Salicylhydroxamic acid intercalated layered double hydroxide for efficient uranium uptake from seawater / Q. Wang, Y. Wang, Y. Wu [et al.] // Journal of Environmental Chemical Engineering. - 2025. - Vol. 13, № 1.

100 Efficient Uranium Capture by Polysulfide/Layered Double Hydroxide Composites / S. Ma, L. Huang, L. Ma [et al.] // Journal of the American Chemical Society. -2015. - Vol. 137, № 10. - P. 3670-3677.

101 L-cysteine intercalated layered double hydroxide for highly efficient capture of U(VI) from aqueous solutions / P. Wang, L. Yin, X. Wang [et al.] // Journal of Environmental Management. - 2018. - Vol. 217. - P. 468-477.

102 Scavenging of U(VI) from Impregnated Water at Uranium Tailings Repository by Tripolyphosphate Intercalated Layered Double Hydroxides / H. Zhang, Z. Dai, Y. Sui [et al.] // Industrial and Engineering Chemistry Research. - 2018. - Vol. 57, № 50. - P. 17318-17327.

103 Highly efficient capture of uranium from seawater by layered double hydroxide composite with benzamidoxime / H. Wang, H. Yao, L. Chen [et al.] // Science of the Total Environment. - 2021. - Vol. 759.

104 Muhire, C. Adsorption of uranium (VI) ions by LDH intercalated with L-methionine in acidic water: Kinetics, thermodynamics and mechanisms / C. Muhire, D. Zhang, X. Xu // Results in Engineering. - 2022. - Vol. 16.

105 Intercalation of salicylaldoxime into layered double hydroxide: Ultrafast and highly selective uptake of uranium from different water systems via versatile binding modes / L. Yang, B. Qiao, S. Zhang [et al.] // Journal of Colloid and Interface Science. - 2023. - Vol. 642. - P. 623-637.

106 Azizian, S. Adsorption isotherms and kinetics / S. Azizian, S. Eris // Interface Science and Technology. - Elsevier Ltd. - 2021. - Vol. 33.- P. 445-509.

107 Lima, E. C. Kinetic and Equilibrium Models of Adsorption / E. C. Lima, M. A. Adebayo, F. M. Machado // Carbon Nanomaterials as Adsorbents for Environmental and Biological Applications. - Springer International Publishing AG Switzerland. - 2015. - P. 33-69.

108 Enhanced removal of U(VI) by SnS2/NiCr-LDH under humic acid: synergistic effect and removal mechanism / S. Lu, Y. Yin, J. Bao [et al.] // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 2025. - Vol. 334. - P. 179-192.

109 Efficient enrichment of uranium (VI) in aqueous solution using magnesium-aluminum layered double hydroxide composite phosphate-modified hydrothermal biochar: Mechanism and adsorption / X. Chen, J. Zhong, H. Lin [et al.] // Chemosphere. - 2024. - Vol. 362.

110 In-situ preparation of HPO42- intercalated NiFe layered double hydroxides for efficient U(VI) removal / J. Li, T. Li, Q. Wang [et al.] // Separation and Purification Technology. - 2025. - Vol. 354.

111 Efficient preparation and characterization of LDH/GCN based 3D foam for sustainable continuous column removal of U6+ and Cd2+ from water: mechanistic insights and application feasibility / L. P. Lingamdinne, R. Kulkarni, N. S. Reddy

[et. al.] // Environmental Science: Water Research and Technology. - 2025. - Vol. 11, № 7. - P. 1668-1680.

112 Ni-Al layered double hydroxides modified sponge skeleton with polydopamine coating for enhanced U(VI) extraction from aqueous solution / X. Yuan, X. Y. Jing, H. Xu [et al.] // Chemosphere. - 2022. - Vol. 287.

113 Shabbir, S. Enhanced uranium extraction from seawater: from the viewpoint of kinetics and thermodynamics / S. Shabbir, N. Yang, D. Wang // Nanoscale. - 2024.

- Vol. 16, № 10. - P. 4937-4960.

114 Efficient extraction of Uranium (VI) from aqueous solution by LDH/MOF composites / Y. Xie, G. Huang, J. Li [et al.] // Applied Organometallic Chemistry.

- 2023. - Vol. 37, № 12. - P. 11-14.

115 Ahmed, M. A. A systematic review of layered double hydroxide-based materials for environmental remediation of heavy metals and dye pollutants / M. A. Ahmed, A. A. Mohamed // Inorganic Chemistry Communications. - 2023. - Vol. 148.

116 A review on heavy metal ions adsorption from water by layered double hydroxide and its composites / X. Feng, R. Long, L. Wang [et al.] // Separation and Purification Technology. - 2022. - Vol. 284.

117 Reactions of Cu2+ and Pb2+ with Mg/Al layered double hydroxide / M. Park, C. L. Choi, Y. J. Seo [et al.] // Applied Clay Science. - 2007. - Vol. 37, № 1-2. -P. 143-148.

118 Zhang, X. Adsorption of heavy metals by L-cysteine intercalated layered double hydroxide: Kinetic, isothermal and mechanistic studies / X. Zhang, L. Yan, J. Li, H. Yu // Journal of Colloid and Interface Science. - 2020. - Vol. 562. - P. 149158.

119 Li, X. Layered double hydroxides for simultaneous and long-term immobilization of metal(loid)s in soil under simulated aging / X. Li, L. Wang, D. Hou // Science of the Total Environment. - 2024. - Vol. 947.

120 Recovering heavy metals from electroplating wastewater and their conversion into Zn2Cr-layered double hydroxide (LDH) for pyrophosphate removal from

industrial wastewater / D. Fu, T. A. Kurniawan, R. Avtar [et al.] // Chemosphere. - 2021. - Vol. 271.

121 Phosphorus-modified biochar cross-linked Mg-Al layered double-hydroxide composite for immobilizing uranium in mining contaminated soil / P. Lyu, G. Wang, Y. Cao [et al.] // Chemosphere. - 2021. - Vol. 276.

122 Hydrotalcite Colloidal Stability and Interactions with Uranium(VI) at Neutral to Alkaline pH / C. Foster, S. Shaw, T. S. Neill [et al.] // Langmuir. - 2022. - Vol. 38, № 8. - P. 2576-2589.

123 Adsorption of uranium (VI) by a MgAl-DHBDC/LDH composite: kinetic, mechanistic and thermodynamic studies / S. Li, Y. Wang, J. He [et al.] // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 2023. - Vol. 332. - P. 4255-4269.

124 Bunney, K. G. Mechanisms of Uranyl Sequestration by Hydrotalcite / K. G. Bunney, S. Cumberland, G. Douglas // ACS Omega. - 2017. - P. 7112-7119.

125 Jo, Y. Adsorption of uranyl tricarbonate and calcium uranyl carbonate onto y-alumina / Y. Jo, J. Y. Lee, J. Il Yun // Applied Geochemistry. - 2018. - Vol. 94. -P. 28-34.

126 Insight into sequestration and release characteristics of uranium(VI) on phlogopite in the presence of humic acid / P. Wang, Z. Niu, X. Shi [et al.] // Science of the Total Environment. - 2025. - Vol. 973.

127 New insights into U(VI) sorption onto montmorillonite from batch sorption and spectroscopic studies at increased ionic strength / M. Stockmann, K. Fritsch, F. Bok [et al.] // Science of the Total Environment. - 2022. - Vol. 806.

128 Structural characterization and thermal and chemical stability of bioactive molecule-hydrotalcite (LDH) nanocomposites / E. Conterosito, G. Croce, L. Palin [et al.] // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2013. - Vol. 15, № 32. - P. 13418-13433.

129 Ion-imprinted macroporous polyethyleneimine incorporated chitosan/layered hydrotalcite foams for the selective biosorption of U(VI) ions / H. Wang, L. Zhou,

X. Ao [et al.] // International Journal of Biological Macromolecules. - 2024. - Vol. 266.

130 LDH(Mg/Al:2)@montmorillonite nanocomposite as a novel anion-exchanger to adsorb uranyl ion from carbonate-containing solutions / H. Seddighi, A. Khodadadi Darban, A. Khanchi [et al.] // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 2017. - Vol. 314, № 1. - P. 415-427.

131 Recent progress in layered double hydroxides (LDH)-containing hybrids as adsorbents for water remediation / M. Zubair, M. Daud, G. McKay [et al.] // Applied Clay Science. - 2017. - Vol. 143. - P. 279-292.

132 The synergistic elimination of uranium (VI) species from aqueous solution using bi-functional nanocomposite of carbon sphere and layered double hydroxide / X. Wang, S. S. Yu, Y. Wu [et al.] // Chemical Engineering Journal. - 2018. -Vol. 342. - P. 321-330.

133 Environmental-friendly preparation of Ni-Co layered double hydroxide (LDH) hierarchical nanoarrays for efficient removing uranium (VI) / X. Guo, Y. Ruan, Z. Diao [et al.] // Journal of Cleaner Production. - 2021. - Vol. 308.

134 Mahjoubi, F. Z. Zn-Al layered double hydroxides intercalated with carbonate, nitrate, chloride and sulphate ions: Synthesis, characterisation and dye removal properties / F. Z. Mahjoubi, A. Khalidi, M. Abdennouri, N. Barka // Journal of Taibah University for Science. - 2017. - Vol. 11, № 1. - P. 90-100.

135 Synthesis of [Zn-Al-CO3] layered double hydroxides by a coprecipitation method under steady-state conditions / Z. Chang, D. G. Evans, X. Duan [et al.] // Journal of Solid State Chemistry. - 2005. - Vol. 178, № 9. - P. 2766-2777.

136 Synthesis and thermal properties of ZnAl layered double hydroxide by urea hydrolysis / J. Liu, J. Song, H. Xiao [et al.] // Powder Technology. - 2014. -Vol. 253. - P. 41-45.

137 Ghemit, R. Removal of diclofenac from water with calcined ZnAlFe-CO3 layered double hydroxides: Effect of contact time, concentration, pH and temperature /

R. Ghemit, M. Boutahala, A. Kahoul // Desalination and Water Treatment. - 2017.

- Vol. 83. - P. 75-85.

138 Layered Double Zinc and Aluminum Hydroxide Intercalated with Hexacyanoferrate(II) Ions for Extraction of U(VI) from Liquid Media / N. P. Ivanov, A. N. Drankov, E. K. Papynov [et al.] // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. - 2023. - Vol. 59, № 5. - P. 868-875.

139 Developed Recyclable CaFe-Layered Double Hydroxide for Efficient Cadmium Immobilization in Soil: Performance and Bioavailability / Y. Jing, R. Chen, J. Zhang [et al.] // Minerals. - 2024. - Vol. 14, № 7. - P. 656.

140 Simultaneous super-stable mineralization of Pb2+, Cd2+ and Cu2+ using MIL-101 (Fe)@MgFe-LDH / H. Wang, T. Lin, T. He [et al.] // Separation and Purification Technology. - 2025. - Vol. 353.

141 Highly efficient removal of Pb2+ and Cd2+ on MgAl-LDH modified with carbon dots, citric acid and amino silane: Kinetic, isothermal and mechanistic studies / Z. Shen, Q. Li, X. Wei [et al.] // Journal of Environmental Chemical Engineering.

- 2024. - Vol. 12, № 5.

142 Guo, X. Superb adsorption of organic dyes from aqueous solution on hierarchically porous composites constructed by ZnAl-LDH/Al(OH)3 nanosheets / X. Guo, P. Yin, H. Yang // Microporous and Mesoporous Materials. - 2018. - Vol. 259. -P. 123-133.

143 Song, J. Synthesis and characterization of nanosized zinc aluminate spinel from a novel Zn-Al layered double hydroxide precursor / J. Song, M. Leng, X. Fu, J. Liu // Journal of Alloys and Compounds. - 2012. - Vol. 543. - P. 142-146.

144 Removal of Tetracycline from aqueous solution using composite adsorbent of ZnAl layered double hydroxide and bagasse biochar / L. P. Hoang, T. M. P. Nguyen, H. T. Van [et al.] // Environmental Technology and Innovation. - 2022. - Vol. 28.

145 Goyal, M. Role of pore hierarchy and Mn incorporation on the electrochemical performance of bimetallic NiMn-LDHs on graphite foil for supercapattery application / M. Goyal, T. K. Mandal // Electrochimica Acta. - 2024. - Vol. 497.

146 Fabrication of three-dimensional hierarchical NiCo-LDH micro-flowers for enhanced charge storage in battery-type supercapacitors / S. Yang, Y. Jia, H. Cao [et al.] // Journal of Energy Storage. - 2024. - Vol. 97.

147 In situ construction of core-shell NiFe-LDH@ZnIn2S4 direct Z-scheme heterojunction for facilitating photocatalytic H2 evolution / G. Gao, M. Dou, X. Liu [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2024. - Vol. 999.

148 Fukugaichi, S. Preparation of hydrophilic MgAl type layered double hydroxide films with elevated Mg/Al molar ratio on aluminum substrates via a facile approach / S. Fukugaichi, Y. Tomosugi, H. Aono // Discover Materials. - 2024. - Vol. 4, № 1.

149 Bagherzadeh, M. Rapid and efficient removal of methylene blue dye from aqueous solutions using extract-modified Zn-Al LDH / M. Bagherzadeh, G. Salehi, N. Rabiee // Chemosphere. - 2024. - Vol. 350.

150 Synthesis of C@Ni-Al LDH HSS for efficient U-entrapment from seawater / X. Yuan, C. Yin, Y. Zhang [et al.] // Scientific Reports. - 2019. - Vol. 9, № 1.

151 Enhanced adsorption of U(VI) and 241Am(III) from wastewater using Ca/Al layered double hydroxide@carbon nanotube composites / H. Chen, Z. Chen, G. Zhao [et. al.] // Journal of Hazardous Materials. - 2018. - Vol. 347. -P. 67-77.

152 EXAFS study of U(VI) uptake by calcium silicate hydrates / M. Harfouche, E. Wieland, R. Dähn [et al.] // Journal of Colloid and Interface Science. - 2006. -Vol. 303, № 1. - P. 195-204.

153 Uranium sorption to organic matter and long-term accumulation in a pristine alpine wetland / P. Lefebvre, P. Le Pape, A. Mangeret [et al.] // Geochimica et Cosmochimica Acta. - 2022. - Vol. 338. - P. 322-346.

154 Uranium (VI) adsorbate structures on portlandite [Ca(OH)2] type surfaces determined by computational modelling and X-ray absorption spectroscopy / C. A. Lee, A. Van Veelen, K. Morris [et al.] // Minerals. - 2021. - Vol. 11, № 11.

155 Removal of Cu2+ metal ions from water using Mg-Fe layered double hydroxide and Mg-Fe LDH/5-(3-nitrophenyllazo)-6-aminouracil nanocomposite for enhancing adsorption properties / H. Awes, Z. Zaki, S. Abbas [et al.] // Environmental Science and Pollution Research. - 2021. - Vol. 28, № 34. - P. 47651-47667.

156 Cost-effective eggshell-modified LDH composite for caffeine adsorption, cytotoxicity and antimicrobial activity: exploring the synergy and economic viability in search processes / A. Elrafey, A. A. Farghali, W. Kamal [et al.] // RSC Advances. - 2024. - Vol. 14, № 45. - P. 33281-33300.

157 Novel Starch-Modified NiCrMn-LDH-Based Composite for Photocatalytic Degradation of Reactive Orange 13 / M. Usman, M. B. Taj, A. Almasoudi [et al.] // Catalysts. - 2024. - Vol. 14, № 7. - P. 1-22.

158 Giles, C. H. Studies in Adsorption. Part XI.* A System / C. H. Giles, T. H. MacEwan, S. N. Nakhwa, D. Smith // Journal of the Chemical Society. -1960. - Vol. 846. - P. 3973-3993.

159 Kumar, D. Metal sorption by algal biomass: From batch to continuous system / D. Kumar, L. K. Pandey, J. P. Gaur // Algal Research. - 2016. - Vol. 18. - P. 95.

160 Dragan, E. S. Enhanced sorption of methylene blue from aqueous solutions by semi-IPN composite cryogels with anionically modified potato starch entrapped in PAAm matrix / E. S. Dragan, D. F. Apopei Loghin // Chemical Engineering Journal. - 2013. - Vol. 234. - P. 211-222.

161 Variable surface charge of humic acid-ferrihydrite composite: Influence of electrolytes on ciprofloxacin adsorption / C. Urdiales, M. Gacitua, L. Villacura [et al.] // Journal of Hazardous Materials. - 2020. - Vol. 385.

162 Wang, J. Adsorption isotherm models: Classification, physical meaning, application and solving method / J. Wang, X. Guo // Chemosphere. - 2020. -Vol. 258.

163 Al-Ghouti, M. A. Guidelines for the use and interpretation of adsorption isotherm models: A review / M. A. Al-Ghouti, D. A. Da'ana // Journal of Hazardous Materials. - 2020. - Vol. 393.

164 Giles, C. H. A general treatment and classification of the solute adsorption isotherm. I. Theoretical / C. H. Giles, D. Smith, A. Huitson // Journal of Colloid and Interface Science. - 1974. - Vol. 47, № 3. - P. 755-765.

165 Boer, D. G. Zeolites as Selective Adsorbents for CO2 Separation / D. G. Boer, J. Langerak, P. P. Pescarmona // ACS Applied Energy Materials. - 2023. - Vol. 6, № 5. - P. 2634-2656.

166 Karayel Incili, G. Adsorption thermodynamic and desorption studies of U(VI) on modified silica gel (SiAPMS-HL) / G. Karayel Incili, G. A. Aycik // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 2014. - Vol. 302, № 1. - P. 79-85.

167 Aslani, C. K. Active Carbon/PAN composite adsorbent for uranium removal: Modeling adsorption isotherm data, thermodynamic and kinetic studies / C. K. Aslani, O. Amik // Applied Radiation and Isotopes. - 2021. - Vol. 168.

168 Shvareva, T. Y. Thermodynamic properties of uranyl minerals: Constraints from calorimetry and solubility measurements / T. Y. Shvareva, J. B. Fein, A. Navrotsky // Industrial and Engineering Chemistry Research. - 2012. - Vol. 51, № 2. - P. 607-613.

169 Kubatko, K. A. Thermodynamics of uranyl minerals: Enthalpies of formation of rutherfordine, UO2CO3, andersonite, Na2CaUO2(CO3)3(H2O)s, and grimselite, K3NaUO2(CO3)3H2O / K. A. Kubatko, K. B. Helean, A. Navrotsky, P. C. Burns // American Mineralogist. - 2005. - Vol. 90, № 8-9. - P. 1284-1290.

170 Endrizzi, F. Chemical speciation of uranium(VI) in marine environments: Complexation of calcium and magnesium ions with [(UO2)(CO3)3]4- and the effect on the extraction of uranium from seawater / F. Endrizzi, L. Rao // Chemistry - A European Journal. - 2014. - Vol. 20, № 44. - P. 14499-14506.

171 Wang, J. Adsorption kinetic models: Physical meanings, applications, and solving methods / J. Wang, X. Guo // Journal of Hazardous Materials. - 2020. - Vol. 390.

172 Honeycomb-like macroporous crosslinked chitosan assisted EDTA-intercalated Ca-Mg-Al layered hydrotalcite composite foams for efficient U(VI) biosorption /

L. Zhou, H. Zhang, J. Jin [et al.] // International Journal of Biological Macromolecules. - 2024. - Vol. 279.

173 Insights into phosphate adsorption behavior on structurally modified ZnAl layered double hydroxides / E. M. Seftel, R. G. Ciocarlan, B. Michielsen [et al.] // Applied Clay Science. - 2018. - Vol. 165. - P. 234-246.

174 Arsenic removal from water/wastewater using layered double hydroxide derived adsorbents, a critical review / J. Wang, T. Zhang, M. Li [et al.] // RSC Advances. - 2018. - Vol. 8, № 40. - P. 22694-22709.

175 Bharali, D. Preferential adsorption of various anionic and cationic dyes from aqueous solution over ternary CuMgAl layered double hydroxide / D. Bharali, R. C. Deka // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. -2017. - Vol. 525. - P. 64-76.

176 An approach to understanding the electrocatalytic activity enhancement by superexchange interaction toward OER in alkaline media of Ni-Fe LDH / M. A. Oliver-Tolentino, J. Vazquez-Samperio, A. Manzo-Robledo [et al.] // Journal of Physical Chemistry C. - 2014. - Vol. 118, № 39. - P. 22432-22438.

177 Cationic order and structure of [Zn-Cr-CI] and [Cu-Cr-Cl] layered double hydroxides: A XRD and EXAFS study / H. Roussel, V. Briois, E. Elkaim [et al.] // Journal of Physical Chemistry B. - 2000. - Vol. 104, № 25. - P. 5915-5923.

178 Effect of hydrothermal treatment on properties of Ni-Al layered double hydroxides and related mixed oxides / F. Kovanda, T. Rojka, P. Bezdicka [et al.] // Journal of Solid State Chemistry. - 2009. - Vol. 182, № 1. - P. 27-36.

179 Synthesis, characterization, photo-induced alignment, and surface orientation of poly(9,9-dioctylfluorene-alt-azobenzene)s / K. Kinashi, Y. Kambe, M. Misaki [et al.] // Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry. - 2012. -Vol. 50, № 24. - P. 5107-5114.

180 Calcium silicate solid-state matrices from boric acid production waste for 60Co removal and immobilization by spark plasma sintering / O. O. Shichalin,

S. B. Yarusova, N. P. Ivanov [et al.] // Journal of Water Process Engineering. -2024. - Vol. 59.

181 Hydrothermal synthesis, structure and sorption performance to cesium and strontium ions of nanostructured magnetic zeolite composites / A. N. Dran'kov, O. O. Shichalin, E. K. Papynov [et al.] // Nuclear Engineering and Technology. -2022. - Vol. 54, № 6. - P. 1991-2003.

182 Facile fabrication of metakaolin/slag-based zeolite microspheres (M/SZMs) geopolymer for the efficient remediation of Cs+ and Sr2+ from aqueous media / H. Lei, Y. Muhammad, K. Wang [et al.] // Journal of Hazardous Materials. - 2021.

- Vol. 406.

183 Classical and advanced isotherms to model the adsorption of drugs, dyes and metals on activated carbonaceous materials: a review / I. Mechnou, S. Meskini, E. Elqars [et al.] // Environmental Chemistry Letters. - 2024. - Vol. 22, № 5. - P. 23752404.

184 Saleh, T. A. Kinetic models and thermodynamics of adsorption processes: classification / T. A. Saleh // Interface Science and Technology. - 2022. - P. 6597.

185 Singh, N. B. Water purification by using Adsorbents: A Review / N. B. Singh, G. Nagpal, S. Agrawal, Rachna // Environmental Technology and Innovation. -2018. - Vol. 11. - P. 187-240.

186 Activated carbon from biomass waste precursors: Factors affecting production and adsorption mechanism / M. Gayathiri, T. Pulingam, K. T. Lee [et al.] // Chemosphere. - 2022. - Vol. 294.

187 A critical review of covalent organic frameworks-based sorbents in extraction methods / E. Torabi, M. Mirzaei, M. Bazargan [et al.] // Analytica Chimica Acta.

- 2022. - Vol. 1224.

188 Advanced strategies for enhancing electrochemical performance of NiAl LDH electrodes in supercapacitors / Y. Zhang, S. Hu, C. Li [et al.] // Coordination Chemistry Reviews. - 2025. - Vol. 531.

189 Sarkar, A. Trending applications of layered triple hydroxide composites in adsorption and photocatalysis for highly effective wastewater treatment / A. Sarkar, B. Das, S. Basumatary // Inorganic Chemistry Communications. - 2025. - Vol. 174.

190 Investigating the interactions between dyes and porous/composite materials: A comprehensive study / M. Zeeshan, T. Javed, C. Kumari [et al.] // Sustainable Chemistry for the Environment. - 2025. - Vol. 9.

191 Removal of chloride ions from aqueous phase as layered double hydroxides via uptake strategies: A critical review / X. Zhao, Y. Zheng, Q. Zhu [et al.] // Desalination. - 2025. - Vol. 595.

192 Challenges and potential of layered double hydroxides as electrocatalytic materials for hydrogen production from water: A review of recent advances and applications / A. M. Tucker-Quinonez, B. F. Rivadeneira-Mendoza, M. L. Gorozabel-Mendoza [et al.] // Energy Nexus. - 2025. - Vol. 17.

193 Abdel Moamen, O. A. Taguchi L16 optimization approach for simultaneous removal of Cs+ and Sr2+ ions by a novel scavenger / O. A. Abdel Moamen, H. S. Hassan, W. F. Zaher // Ecotoxicology and Environmental Safety. - 2020. -Vol. 189.

194 Recent Advances in Electronic Structure Modifications of Layered Double Hydroxide (LDH) for the Water Splitting Application / A. Gaur, J. Sharma, D. Lim [et al.] // ChemCatChem. - 2025. - Vol. 17, № 2.

195 Sarkar, S. Layered double hydroxides for industrial wastewater remediation: A review / S. Sarkar, C. Upadhyay // Catalysis Today. - 2025. - Vol. 445.

196 Selvaraj, V. Layered double hydroxide nanocomposites: a promising platform for sustainable photocatalytic solutions—a short review / V. Selvaraj, S. S., G. Karuppasamy // Journal of Nanoparticle Research. - 2025. - Vol. 27, № 2. -P. 39.

197 Synergistic immobilization of UO22+ by novel graphitic carbon nitride @ layered double hydroxide nanocomposites from wastewater / Y. Zou, P. Wang, W. Yao [et al.] // Chemical Engineering Journal. - 2017. - Vol. 330. - P. 573-584.

198 Effect of intercalated anions on the electrical and dielectric properties of NiAl-X layered double hydroxide (X=CO32-, NO3- and H2PO4-): investigation by impedance spectroscopy / F. Z. Bouragba, W. Elhatimi, R. Lahkale [et al.] // Bulletin of Materials Science. - 2020. - Vol. 43, № 1. - P. 1-11.

199 Rapid Simultaneous Removal of Toxic Anions [HSeO3]-, [SeO3]2-, and [SeO4]2- , and Metals Hg2+, Cu2+, and Cd2+ by MoS42- Intercalated Layered Double Hydroxide / L. Ma, S. M. Islam, C. Xiao [et al.] // Journal of the American Chemical Society. - 2017. - Vol. 139, № 36. - P. 12745-12757.

200 Recovery of Lithium from Geothermal Brine with Lithium-Aluminum Layered Double Hydroxide Chloride Sorbents / M. P. Paranthaman, L. Li, J. Luo [et al.] // Environmental Science and Technology. - 2017. - Vol. 51, № 22. - P. 1348113486.

201 Synthesis of magnetite-graphene oxide-layered double hydroxide composites and applications for the removal of Pb(II) and 2,4-dichlorophenoxyacetic acid from aqueous solutions / F. Zhang, Y. Song, S. Song [et al.] // ACS Applied Materials and Interfaces. - 2015. - Vol. 7, № 13. - P. 7251-7263.

202 Immobilization of U(VI) on Hierarchical NiSiO@MgAl and NiSiO@NiAl Nanocomposites from Wastewater / S. Song, Q. Huang, G. Cheng [et al.] // ACS Sustainable Chemistry & Engineering. - 2019. - Vol. 7, № 3. - P. 3475-3486.