Adsorption du séléniure sur la pyrite sous conditions redox

par Xiaolan Liu

Thèse de doctorat en Radiochimie. Chimie des matériaux

Sous la direction de Bernd Grambow et de Massoud Fattahi-Vanani.

Soutenue en 2008

à Nantes .


  • Résumé

    Le sélénium contribue à la radiotoxicité dans le stockage géologique des déchets nucléaires. L’interaction du séléniure avec la pyrite dans l’argilite constitue un mécanisme de rétention. Le but de ce travail est d’étudier l’interaction du séléniure sur la pyrite en milieu réducteur (sous Ar et Eh<-200 mV/ENH). Les expériences ont été effectuées en utilisant la méthode batch avec NaCl comme électrolyte sous potentiel imposé. Au bout de quelques minutes, 97% du séléniure ajoutés sont disparus. Les valeurs de Kd s’élèvent entre 7 et 65 L/g, déduites d’un isotherme d’adsorption anionique. L’adsorption s’avère indépendante de pH. L���analyse de la solution (ICP-MS, détection gamma) couplée à la caractérisation du solide (XRD, XPS, MET, EDX) ainsi que l’étude in-situ par EXAFS ont mis en évidence une réaction redox superficielle: HSe- + OH- + 2e- → Se0 + H2O et FeS2 + H2O→FeS + HS- + OH- + 2e-. Ainsi confirme l’importance du processus d’adsorption couplé aux réactions redox pour la rétention des RN.


  • Résumé

    Selenium contributes to radiotoxicty in nuclear waste storage in geological areas. The interaction between selenide and pyrite in argillite constitutes a retention mechanism. The aim of this work is to study the interaction between selenide and pyrite in reducing medium (anaerobic conditions Ar and Eh<-200 mV/S. H. E. ). The sorption experiments were carried out in NaCl electrolyte solution and were amperometrically controlled. After only several minutes of reaction, at least 97% of Se(-II) initially present in solution was disappeared. The Kd values varying from 7 to 65 L/g with an isotherm characteristic of anionic adsorption. No pH dependence was observed on pH edges. Solution analyses (ICP-MS, gamma detection) combined with solid phase characterization (XRD, XPS, TEM, EDX) and in-situ study by EXAFS as well, show that the reaction mechanism is dominated by surface redox reactions: HSe- + OH- + 2e-  Se0 + H2O and FeS2 + H2O  FeS + HS- + OH- + 2e-. This result confirmed the key role that adsorption coupled to redox reaction plays on the retention.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (155 p.)
  • Annexes : Bibliographie p. 144-155

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  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2008 NANT 2006
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