journal article·2023-08-30

Bi0–Reduced Graphene Oxide Composites for the Enhanced Capture and Cold Immobilization of Off-Gas Radioactive Iodine

Tien-Shee Chee, Sujeong Lee, Woei Jer Ng, Muhammad Akmal, Ho Jin Ryu

ACS Applied Materials & Interfaces· Volume 15· Issue 34
Publisher page

Abstract

Radioactive waste management is critical for maintaining the sustainability of nuclear fuel cycles. In this study, we propose a novel bismuth-based reduced graphene oxide (Bi 0 –rGO) composite for the immobilization of off-gas radioactive iodine. This material synthesized via a solvothermal route exhibited a low surface area (2.96 m 2 /g) combined with a maximum iodine sorption capacity of 1228 ± 25 mg/g at 200 °C. The iodine sorbent was mixed with Bi 2 O 3 powder and distilled water to fabricate waste matrices, which were cold-sintered at 300 °C under a uniaxial pressure of 500 MPa for 20 min to achieve a relative density of ∼98% and Vickers hardness of 1.3 ± 0.1 GPa. The utilized methodology reduced the iodine leaching rate by approximately 3 orders of magnitude through the formation of a chemically durable iodine-bearing waste form (BiOI). This study demonstrates the high potential of Bi 0 –rGO as an innovative solution for the immobilization of radioactive waste at relatively low temperatures.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Radioactive element chemistry and processing · Nuclear materials and radiation effects · Covalent Organic Framework Applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Materials Science and Engineering, KAIST, Yuseong-gu, Daejeon 34141, Republic of Korea

Department of Nuclear and Quantum Engineering, KAIST, Yuseong-gu, Daejeon 34141, Republic of Korea

Funding

National Research Foundation of Korea · Korea Advanced Institute of Science and Technology

References (70)

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