BR112019011976A2 - material orgânico mesoporoso, uso de um material inorgânico mesoporoso, processo para a recuperação de urânio e uso - Google Patents

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Abstract

a invenção refere-se a um material orgânico mesoporoso que torna possível extrair, por tecnologia de extração líquido-sólido, o urânio (vi) presente em um meio aquoso que compreende ácido fosfórico de forma muito eficaz e com elevada seletividade em relação ao ferro também pode estar presentes neste meio. também se relaciona com os usos deste material. o material pode ser obtido por polimerização por reticulação de um monômero de fórmula (i) em que: r1, r2 e r3 representam, independentemente um do outro, h, um grupo hidrocarboneto, saturado ou insaturado, linear ou ramificado com c1 a c12 ou um grupo polimerizável com a condição de que pelo menos um de r1, r2 e r3 seja um grupo polimerizável; r4 e r5 representam, independentemente um do outro, h ou um grupo hidrocarboneto, saturado ou insaturado, linear ou ramificado com c1 a c8; a polimerização por reticulação sendo realizada na presença de um agente de reticulação e de um ou mais agentes formadores de poro. aplicações: tratamento de fosfatos naturais, a fim de valorizar o urânio (vi) presente nestes fosfatos.

Description

“MATERIAL ORGÂNICO MESOPOROSO, USO DE UM MATERIAL INORGÂNICO MESOPOROSO, PROCESSO PARA A RECUPERAÇÃO DE URÂNIO E USO”
Descrição
Campo Técnico [001] A invenção refere-se com o campo da extração de urânio (VI) a partir de meio aquoso que compreende ácido fosfórico.
[002] Mais especificamente, a invenção refere-se a um material orgânico mesoporoso que permite extrair, pela tecnologia de extração líquidosólido, o urânio (VI) presente em um meio aquoso que compreende ácido fosfórico e tanto de forma muito eficaz e com uma elevada seletividade em relação ao ferro que também pode estar presente neste meio.
[003] Também se relaciona com as utilizações deste material para extrair o urânio (VI) a partir de um meio aquoso que compreende o ácido fosfórico, tal como uma solução resultante a partir do ataque de um fosfato natural pelo ácido sulfúrico e este, tem como objetivo valorizar posteriormente este urânio ou purificar o meio aquoso no que diz respeito ao urânio em seguida considerado como uma impureza.
[004] A invenção encontra uma aplicação particular no tratamento de fosfatos naturais, a fim de valorizar o urânio (VI) presente nesses fosfatos.
Estado da Técnica [005] Os fosfatos naturais (ou minérios de fosfato) que são utilizados para a fabricação de ácido fosfórico e de fertilizantes fosfatados contêm urânio (VI) em teores que podem variar de algumas dezenas de ppm a vários milhares ppm, e teores variáveis de outros metais.
[006] O urânio (VI) presente nos fosfatos naturais é quase inteiramente encontrado em soluções aquosas de ácido fosfórico, que são
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2/29 derivados a partir do ataque sulfúrico destes fosfatos. Na verdade, este ataque permite transformar o fosfato tricálcico em ácido fosfórico H3PO4 à 30% de anidrido de fosfato P2O5, bem como sulfato de cálcio insolúvel (gesso) e tem 0 efeito de solubilizar 0 urânio (VI) bem como uma variedade de outros metais, particularmente 0 ferro, 0 que representa a maior parte da impureza de metal.
[007] O potencial de recuperação de urânio (VI) contido nos fosfatos naturais é de 14 000 toneladas/ ano, ou cerca de 25% da produção anual atual de urânio, 0 que representa uma fonte de fornecimento de urânio não negligenciável.
[008] Além disso, muitas equipes de pesquisa estão interessadas na questão da recuperação de urânio (VI) a partir de uma solução aquosa de ácido fosfórico.
[009] Para esta recuperação, cinco diferentes técnicas têm sido propostas até à data, a saber:
1) A (co)precipitação, que consiste na formação in situ, isto é, na solução aquosa de ácido fosfórico, de partículas sólidas que compreendem urânio (VI) que se pretende recuperar, por adição de uma espécie química em solução e, em seguida, após decantação e filtração, para recolher estas partículas sólidas;
2) A extração liquido-liquido, que consiste em colocar a solução aquosa de ácido fosfórico em contato com uma solução orgânica que compreende um ou mais extratores em um diluente orgânico para se obter uma transferência de urânio (VI) a partir da solução aquosa para a solução orgânica;
3) A extração por membrana líquida (suportada ou em emulsão), 0 que corresponde a uma evolução na extração líquido-líquido, 0 que difere desta última pelo fato da solução orgânica ser substituída por uma película muito fina de um líquido orgânico com permeabilidade seletiva;
4) A flotação, que consiste na adição à solução aquosa de
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3/29 ácido fosfórico, um reagente químico chamado “coletor” capaz de complexar o urânio (VI), para deixar os complexos uraniféricos assim formados serem adsorvidos na superfície das bolhas de gás geradas por agitação em um reator adequado (célula de flutuação, coluna de flotação, etc), em seguida, recuperar os referidos complexos, na espuma que resulta desta adsorção; e
5) A extração líquido-sólido, que consiste em colocar a solução aquosa de ácido fosfórico em contato com um material de sólido, orgânico ou inorgânico, que é insolúvel em água e que é funcionalizada com grupos químicos capazes de extrair o urânio (VI) a partir da solução aquosa, quer por troca iônica ou por complexação.
[0010] É esta quinta técnica que pertence à invenção.
[0011] Existem três modos de funcionalização de um material sólido em vista de seu uso na extração de líquido-sólido, a saber:
impregnação, que compreende colocar o material em contato com uma solução na qual um agente de extração foi antecipadamente solubilizado e, em seguida, evaporar o solvente para deixar na superfície do material somente o agente de extração;
pós-enxerto, que consiste em fixar um agente de extração por ligações covalentes à superfície do material porteriormente a sua síntese, como por exemplo, o pós-enxerto, tal como descrito no pedido internacional PCT WO 2014/127860 (referência [1 ]); e a reticulação, que consiste na polimerização de um composto compreendendo uma unidade de extração e pelo menos um grupo polimerizável de modo que os grupos químicos necessários para a extração sejam inscritos no interior da estrutura do material.
[0012] No que diz respeito a reticulação, que tem a dupla finalidade de aumentar a capacidade de troca dos materiais sólidos e de superar as desvantagens que apresentam, geralmente, os outros dois modos
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4/29 de funcionalização, isto é:
no caso de materiais funcionalizados por impregnação: uma baixa resistência do agente de extração sobre a superfície de materiais;
no caso de materiais funcionalizados por pós-enxerto: uma presença potencial de grupos químicos que pode ser desvantajosa em vista de desempenho de extração e que correspondem aos grupos químicos do tipo Cl, NH2 ou outro que não reagiu durante a etapa de pós-enxerto.
[0013] No entanto, as áreas de aplicação abrangidas pelo desenvolvimento de materiais funcionalizados por reticulação reportam hoje muito pouca recuperação de urânio (VI) e, a fortiori, quando este está presente em baixa concentração em uma solução aquosa extremamente complexa, tal como uma solução aquosa de ácido fosfórico resultante do ataque sulfúrico de fosfatos naturais.
[0014] Além disso, 0 desempenho dos materiais funcionalizados raros por reticulação de unidades fosfóricas ou fosfínicas caem dramaticamente com uma diminuição de sua capacidade de extração quando a concentração de ácido fosfórico torna-se maior do que 1 mol/L. Isto torna-os inadequados para a extração de urânio (VI) a partir de soluções aquosas de ácido fosfórico resultantes do ataque sulfúrico de fosfatos naturais levando em conta que estes tipos de soluções têm, tipicamente, uma concentração de ácido fosfórico superior a 1 mol/L e de maneira geral, igual a 5 mol/L. Uma ausência total de seletividade favorável à cátions atuando como ácidos de Lewis - que é 0 caso do cátion de uranila - também é observadaa (ver, por exemplo, Yamabe et al., Separation Science and Technology 2001, 36 (15), 3511-3528, referência [2]; Jyo et al., Journal of Applied Polymer Science 1997, 63, 1327-1334, referência [3]).
[0015]Agora, como parte do seu trabalho, os inventores constataram que os materiais sólidos mesoporosos que são obtidos por
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5/29 polimerização por reticulação de compostos bifuncionais amidofosfônicos amidofosfonatos permitem, contrariamente ao ensinamento do estado da técnica, extrair o urânio (VI) a partir de um meio aquoso que compreende ácido fosfórico de forma muito eficaz e com elevada seletividade em relação ao ferro que pode estar presente nesta solução e, mesmo para concentrações de ácido fosfórico muito superiores a 1 mol/L.
[0016] Eles também constataram que estes materiais têm um poder de extração consideravelmente mais elevado do que o de materiais obtidos por pós-enxerto de um composto bifuncional do mesmo tipo em um suporte inorgânico, tal como descrito na referência [1].
[0017] E é sobre estas conclusões que é baseada esta invenção.
Descrição Resumida da Invenção [0018] A invenção refere-se portanto em primeiro lugar a um material inorgânico mesoporoso, que pode ser obtido por polimerização por reticulação de um monômero da fórmula (I) a seguir:
Figure BR112019011976A2_D0001
em que:
R1, R2 e R3 representam, independentemente um do outro, um átomo de hidrogênio, um grupo hidrocarboneto, saturado ou insaturado, linear ou ramificado compreendendo de 1 a 12 átomos de carbono ou um grupo polimerizável que compreende pelo menos uma insaturação, desde que pelo menos um de R1, R2 e R3 seja um grupo polimerizável;
R4 e R5 representam, independentemente um do outro, um átomo de hidrogênio ou um grupo hidrocarboneto, saturado ou insaturado, linear ou ramificado compreendendo de 1 a 8 átomos de carbono;
a polimerização por reticulação sendo realizada na presença de
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6/29 um agente de reticulação e um ou mais agentes formadores de poro.
[0019] No exemplo acima e a seguir, consideramos que um material é mesoporoso quando mais de 40% em volume e, melhor ainda, mais de 50% em volume dos poros deste material são mesoporos, isto é, os poros cujos diâmetros são compreendidos entre 2 nm e 50 nm (limites inclusos), em conformidade com a definição da União Internacional de Química pura e Aplicada.
[0020] Em outras palavras, considera-se que um material é mesoporoso quando o volume ocupado pelos mesoporos do material representa mais do que 40%, de preferência mais do que 50% do volume total dos poros do referido material.
[0021] O volume total de poros do material e o volume dos mesoporos deste material são determinados por porosimetria de nitrogênio (isotérmica de adsorção/ dessorção de nitrogênio a 77K com uma pressão relativa P/ Po na faixa de 10’9 à 1) por meio de um analisador de porosidade do tipo Micromeritics 3Flex™ e aplicando o método de Barrett-Joyner-Halenda (ou método BJH) como descrito no Journal of the American Chemical Society 1951, 73 (1), 373-380 (referência [4]).
[0022] Além disso, o termo “grupo hidrocarboneto, saturado ou insaturado, linear ou ramificado, compreendendo de 1 a 12 átomos de carbono” significa qualquer grupo alquila, alquenila ou alcinila, de cadeia linear ou ramificada, que compreende pelo menos um átomo de carbono (quando é um grupo alquila) ou, pelo menos, 2 átomos de carbono (quando é um grupo alquenila ou alcinila), mas que não compreende mais do que 12 átomos de carbono. Um tal grupo pode, então, compreender um átomo de carbono, 2 átomos de carbono, 3 átomos de carbono, 4 átomos de carbono, etc, até 12 átomos de carbono inclusive. Destes grupos, é dada preferência a grupos alquila lineares ou ramificados.
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7/29 [0023] Analogamente, o termo “grupo hidrocarboneto, saturado ou insaturado, linear ou ramificado, compreendendo de 1 a 8 átomos de carbono” significa qualquer grupo alquila, alquenila ou alquinila, de cadeia linear ou ramificada, que compreende pelo menos um átomo de carbono (quando é um grupo alquila) e, pelo menos, 2 átomos de carbono (quando é um grupo alquenila ou alquinila), mas que não compreende mais do que 8 átomos de carbono. Um tal grupo pode, pois, compreender um átomo de carbono, 2 átomos de carbono, 3 átomos de carbono, 4 átomos de carbono, etc., até 8 átomos de carbono inclusive. Aqui, também, entre estes grupos, é dada preferência a grupos alquila lineares ou ramificados.
[0024] De acordo com a invenção, a insaturação do grupo polimerizável pode ser uma insaturação etilênica (isto é, com ligação dupla C=C) ou acetilênica (isto é, com ligação tripla C=C), sendo dada preferência a insaturação etilênica.
[0025] De um modo vantajoso, o grupo polimerizável corresponde a uma das fórmulas (a), (b), (c), (d), (e), (f) e (g) abaixo:
-(CH2)q-X(a)
-(CH2)P-C(O)-O-(CH2)q-X(b)
-(CH2)P-O-C(O)-(CH2)q-X(c)
-(CH2)P-O-C(O)-NH-(CH2)q-X(d)
-(CH2)P-O-(CH2)q-X(e)
-(CH2)P-O-C2H5-(O-C2H5)q-X(f)
-(CH2)P-triazol(CH2)q-X(g) em que:
p é um número inteiro de 1 a 6;
q é um número inteiro que varia de 0 a 12; desde que
X representa um grupo de fórmula (i) ou (ii) a seguir:
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8/29
Rb\ / Rc /0=0^ j
Ra/ V
Rb
Ra c
Figure BR112019011976A2_D0002
em que:
Ra, Rb e Rc representam, independentemente urn do outro, um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila linear ou ramificado compreendendo de 1 a 10 átomos de carbono e mais preferencialmente 1 ou 2 átomos de carbono (tipicamente metila ou acetato); e άλτ representa uma ligação covalente, através do qual X se encontra ligado ao resto do grupo de fórmula (a), (b), (c), (d), (e), (f) ou (g) acima.
[0026] De preferência, X tem a fórmula (ii) na qual Ra, Rb e Rc representam os três um átomo de hidrogênio de modo que o grupo polimerizável compreende um grupo estirenila -Ph-CH=CH2, adequado para conferir ao material uma resistência particularmente alta para ácidos e bases.
[0027] Além disso, é preferido que o grupo polimerizável tenha a fórmula (a) e que, nesta fórmula, q vai de 1 a 4 e X tem a fórmula (ii) na qual
Ra, Rb e Rc representam todos os três um átomo hidrogênio. Em cujo caso, o grupo de átomos CRaRb=CRc- é de preferência localizado na posição em relação ao grupo -CH2- ao qual 0 grupo fenila está ligado.
[0028] Assim, 0 grupo polimerizável pode, notadamente, corresponder à fórmula (a1) abaixo:
/fH2 HC
Figure BR112019011976A2_D0003
CH2 em que Άρ representa a ligação covalente, através da qual 0
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9/29 grupo polimerizável está ligado ao resto do monômero de fórmula (I).
[0029] De acordo com a invenção, o monômero corresponde de preferência à fórmula (I) em que:
R1 e R2 representam, independentemente um do outro, um átomo de hidrogênio, um grupo hidrocarboneto, saturado ou insaturado, linear ou ramificado compreendendo de 1 a 12 átomos de carbono;
R3 representa um grupo polimerizável; e
R4 e R5 são conforme anteriormente definidos.
[0030] Além disso, é preferível que o monômero tenha a fórmula (I) em que:
R1 e R2 são idênticos entre si e representam um grupo alquila linear ou ramificado compreendendo de 1 a 12 átomos de carbono e, mais preferencialmente, 1 a 6 átomos de carbono, os grupos etila e n-butila sendo os mais particularmente preferidos;
R3 representa um grupo polimerizável; e
R4 e R5 representam, independentemente um do outro, um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila linear ou ramificado, compreendendo de 1 a 8 átomos de carbono e, mais preferencialmente, 1 a 4 átomos de carbono, os grupos etileno e n-butila sendo, de forma semelhante, os mais particularmente preferidos.
[0031] Tal monômero corresponde, por exemplo, à fórmula (I) em que R1 e R2 representam um grupo etila, R3 representa um grupo polimerizável de fórmula (a1), R4 representa um grupo etila enquanto que R5 representa um átomo de hidrogênio.
[0032] O agente de reticulação ou agente reticulante pode ser qualquer composto que compreende pelo menos dois grupos insaturados capazes de reagir, cada um, com um grupo polimerizável com duas moléculas diferentes do monômero para permitir a formação de pontes entre as cadeias
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10/29 resultantes da polimerização do monômero.
[0033] De um modo vantajoso, este agente de reticulação é selecionado a partir de derivados polivinílicos de benzeno ou de naftaleno, tais como divinilbenzeno (por exemplo, 2,4-divinilbenzeno), um trivinilbenzeno (por exemplo, o 1,2,4-trivinilbenzeno), uma divinilnaftaleno (por exemplo, o 1,8divinilnaftaleno), um divinylalquilbenzeno (por exemplo, o 1,2-divinil-3,4dimetilbenzeno), sendo dada preferência ao 1,4-divinilbenzeno.
[0034] Tipicamente, o monômero e o agente de reticulação são usados em proporções em peso que variam entre 99:1 a 40:60.
[0035] De acordo com a invenção, a polimerização por reticulação do monômero é, de preferência, realizada na presença de um primeiro agente formador de poros (1), que é um solvente orgânico no qual são solúveis o monômero e o agente de reticulação, tal como ciclohexano ou tolueno, e um segundo agente formador de poros (2) que é um polímero tal como o polietileno glicol, um polipropileno glicol, um éter mono- ou dialquílico de polietileno glicol, uma polivinilpirrolidona, álcool terc-amílico ou uma mistura dos mesmos. Os agentes formadores de poro (1) e (2) são usados em proporções que podem levar a uma mesoporosidade.
[0036] Assim, por exemplo, a utilização de tolueno, em combinação com polipropileno glicol, especialmente em proporções em peso de 96:4, provou ser particularmente adequado para a obtenção de uma mesoporosidade.
[0037] Mais preferencialmente ainda, a polimerização por reticulação é uma polimerização em suspensão, isto é, que envolve duas fases imiscíveis umas com as outras, a saber:
uma fase dispersa - ou fase orgânica - que compreende o monômero, o agente de reticulação, um iniciador de polimerização (tal como o azobisiso-butironitrila, o cloridrato de 2,2-azobis (2-amidinopropano), ou o
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11/29 peróxido de benzoíla ou semelhantes) e o ou os agentes formadores de poro em solução em um solvente orgânico, sendo entendido que, como afirmado anteriormente, o solvente orgânico pode ser um dos agentes formadores de poro; e uma fase dispersante - ou fase aquosa - que compreende um agente de dispersão (tal como o cloreto de sódio) e um agente emulsionante (tal como o álcool polivinílico) em solução na água.
[0038] Assim, por exemplo, a fase dispersa compreende o monômero, de 1,4-divinilbenzeno, de azobisiso-butironitrila e de polipropileno glicol em solução de tolueno, enquanto que a fase dispersante compreende cloreto de sódio e álcool polivinílico em solução na água.
[0039] Depois de misturar as duas fases e emulsionar a mistura, por exemplo durante uma hora sob uma atmosfera inerte (tal como varredura de argônio), a polimerização é realizada enquanto se mantém a emulsão, por exemplo a uma temperatura de 80 °C durante várias horas, por exemplo 5 horas, também sob uma atmosfera inerte.
[0040] O polímero assim obtido, o qual se apresenta tipicamente na forma de grânulos, é recuperado, lavado, vantajosamente submetido a uma extração de Soxhlet e em seguida seco, por exemplo, em um forno.
[0041] O material de acordo com a invenção demonstrou uma capacidade de extração do urânio (VI) presente em um meio aquoso especialmente elevada, bem como uma elevada seletividade ao urânio (VI) em relação ao ferro que representa a impureza metálica predominantemente presente nas soluções aquosas resultantes do ataque de fosfatos naturais pelo ácido sulfúrico.
[0042] Além disso, a invenção também tem como objetivo a utilização de um material inorgânico mesoporoso tal como definido acima para extrair o urânio (VI) a partir de um meio aquoso que compreende o ácido
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12/29 fosfórico e urânio (VI) e, mais especificamente, uma solução aquosa resultante do ataque de fosfates naturais pelo ácido sulfúrico.
[0043] De acordo com a invenção, o referido meio aquoso pode compreender o ácido fosfórico em uma faixa muito ampla de concentrações e, em particular, em concentrações de 0,01 mol/L à 9 mol/L de ácido fosfórico.
[0044] Ele pode ainda compreender ferro.
[0045] A extração de urânio (VI) a partir de um meio aquoso que compreende ácido fosfórico por meio de um material de acordo com a invenção é extremamente simples de implementar, uma vez que é suficiente colocar este material em contato com o meio aquoso, por exemplo, em um reator sob agitação ou em uma coluna, durante um tempo suficiente para permitir que o urânio (VI) seja complexado com o material e separar o último do meio aquoso.
[0046] Tipicamente, utiliza-se a partir de 0,5 a 1,5 kg de material por 500 L a 1500 L de meio aquoso.
[0047] De acordo com o propósito para o qual se extrai o urânio (VI) a partir do meio aquoso (recuperação de urânio (VI) em vista de sua valorização ou purificação do meio aquoso em urânio (VI)), é então possível, quer para re-extrair o urânio (VI) do material de acordo com a invenção, por exemplo, por meio de uma solução ácida aquosa ácida do tipo solução aquosa de ácido sulfúrico concentrada, por exemplo, à 5 mol/L de ácido sulfúrico, ou por meio de uma solução aquosa básica do tipo solução aquosa de carbonato de sódio ou carbonato de amônio.
[0048] Além disso, a invenção também tem como objetivo um processo para a recuperação de urânio (VI) presente em um meio aquoso que compreende ácido fosfórico, cujo processo compreende:
a) uma extração de urânio (VI) a partir do meio aquoso por um material orgânico mesoporoso, tal como definido acima, a extração compreendendo um contato do meio aquoso com o material e, em seguida, uma separação do meio aquoso e do material;
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b) uma retro-extração do urânio (VI) do material obtido no final da etapa a), a retro-extração compreendendo o contato do material com uma solução aquosa ácida ou básica, e, em seguida, uma separação do material e da solução aquosa básica.
[0049] Tal como anteriormente, este meio aquoso pode compreender de 0,01 mol/L à 9 mol/L de ácido fosfórico, e pode ainda compreender ferro.
[0050] Neste método, o meio aquoso compreendendo ácido fosfórico é vantajosamente uma solução aquosa resultante do ataque de fosfato pelo ácido sulfúrico.
[0051] Outras vantagens e características da invenção aparecerão com a leitura do complemento de descrição que se segue, que se refere a exemplos de preparação de materiais de acordo com a invenção bem como exemplos de demonstração das propriedades deste material.
[0052] Deve ser notado que estes exemplos são dados apenas a título de ilustrações dos objetos da invenção e não constituem de modo algum uma limitação desses objetos.
Breve Descrição das Figuras [0053] A Figura 1 ilustra a curva de distribuição volumétrica do diâmetro dos poros (função semi-logarítmica dV/ dlog (D), expressa em cm3/ g.Â, em função do diâmetro de poros, denotado D, expresso em Â) como determinado por adsorção-dessorção de nitrogênio aplicando o método de Barrett-JoynerHalenda (ou método BJH) de um primeiro material de acordo com a invenção.
[0054] A Figura 2 ilustra a curva de distribuição volumétrica do diâmetro dos poros (função semi-logarítmica dV/ dlog (D), expressa em cm3/ g.Â, em função do diâmetro dos poros, denotado D, expresso em Â) como determinada por adsorção-dessorção de nitrogênio aplicando o método BJH, de um segundo material de acordo com a invenção.
[0055] A Figura 3 ilustra a curva de distribuição volumétrica do
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14/29 diâmetro dos poros (função semi-logarítmica dV/ dlog (D), expressa em cm3/ g.Â, em função do diâmetro dos poros, denotado D, expresso em Â) como determinada por adsorção-dessorção de nitrogênio aplicando o método BJH, de um material que tem a mesma composição química que os materiais que se referem as Figuras 1 e 2, mas diferindo destes na medida em que é microporoso.
Descrição Detalhada das Formas de Realização Específicas
Exemplo 1: preparação dos materiais da invenção * Material M1:
[0056] Um primeiro material é preparado de acordo com a invenção, a seguir referido como material M1, através de polimerização por reticulação de amidofosfonato de fórmula abaixo:
,CH
H2C edivinilbenzeno (ou DVB).
[0057] Esta polimerização é realizada em suspensão, isto é, por um processo envolvendo duas fases imiscíveis umas com as outras, a saber:
uma fase dispersa - ou fase orgânica - compreendendo os monômeros (isto é, amidofosfonato e DVB), azobisiso-butironitrila (ou AIBN) como iniciador, e um polipropileno glicol (PPG ou) como polímero de formação de poros polimérico na solução no tolueno, este último servindo tanto como solvente e agente formador de poros; e uma fase dispersante - ou fase aquosa - que compreende um álcool polivinílico (ou PVA) como agente emulsionante e cloreto de sódio como um agente de dispersão em solução em água.
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15/29 [0058] Para fazer isso, foi preparado, por um lado, a fase dispersante, cuja composição é mostrada na Tabela I abaixo.
Tabela I
Componentes Teores em Peso (g)
Água 154,5
NaCI 5.1 (sendo uma proporção em peso de NaCI/ água de 3,30%)
PVA 1.16
(Sigma-Aldrich, Ref. 363073) (sendo uma proporção em peso de PVA/ água de 0,75%)
[0059] Em seguida, a fase dispersante é colocada em um balão de duas bocas que é mantido sob agitação (por meio de um meio de agitação meia-lua de 5 cm), ao mesmo tempo que varre o balão com argônio para remover vestígios de oxigênio da referida fase dispersante.
[0060] É preparado, por outro lado, a fase dispersa, cuja composição é apresentada na Tabela II abaixo.
Tabela II
Componentes Teores em Peso (g)
Tolueno 3,113
Amidofosfonato 2,32 (sendo uma proporção em peso de amidofosfonato/ monômeros de 89,4%)
DVB (grau de pureza: 80%) (Sigma-Aldrich, Ref.: 414565) 0,343 (sendo uma proporção em peso de DVB/ monômeros de 10,6%)
AIBN (Molekula) 0,028 (sendo uma razão molar de AIBN/ monômeros de 2%)
PPG (Basf Pluriol™ P900) 0130 (sendo uma proporção em peso de PPG/ tolueno de 4%)
[0061]Adiciona-se a fase dispersa à fase dispersante é são mantidas em conjunto sob agitação e lavagem com argônio durante 1 hora
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16/29 para se obter uma emulsão homogênea.
[0062]A lavagem com argônio é parada. A temperatura da emulsão foi aumentada para 80 °C e a emulsão é mantida a esta temperatura durante 5 horas para realizar a polimerização por reticulação que resulta na formação de grânulos no meio de reação.
[0063]0s grânulos assim formados são recuperados por filtração, lavados sucessivamente com água, etanol e acetona, e depois submetidos a extração com Soxhlet durante 24 horas, em acetona para remover quaisquer vestígios de agente formador de poros polimérico e do solvente. Após isto, eles são secos em uma estufa mantida a 90 °C durante 24 horas.
[0064]Estes grânulos consistem de um material cujas características físico-químicas são as seguintes:
diâmetro médio de poros (tal como determinado por adsorção-dessorção de nitrogênio utilizando o método BJH): 20 - 40 nm (ver Figura 1);
superfície específica (como determinada por adsorçãodessorção de nitrogênio utilizando o método de Brunauer-Emmett-Teller ou BET): 49 m2/ g;
quantidade molar de moléculas de amidofosfonatos no material (tal como determinado por meio de análise por RMN de fósforo):
1,6 mmol/ g de material.
* Material M2:
[0065]Um segundo material de acordo com a invenção é preparado, a seguir referido como material M2, seguindo o mesmo protocolo operacional que o descrito acima para a preparação do material M1, exceto que se usa a fase dispersante cuja composição é apresentada na tabela III abaixo.
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Tabela III
Componentes Teores em Peso (g)
Água 148,30
NaCI 4,89 (sendo uma proporção em peso de NaCI/ água de 3,30%)
PVA 1,11
(Sigma-Aldrich, Ref.: 363073) (sendo uma proporção em peso de PVA/ água de 0,75%)
[0066] Ο M2 material tem as seguintes características físicoquímicas:
diâmetro médio de poros (tal como determinado por adsorção-dessorção de nitrogênio utilizando o método BJH): 25 - 30 nm (ver Figura 2);
superfície específica (como determinado por adsorçãodessorção de nitrogênio utilizando o método de BET): 29 m2/ g;
quantidade molar de moléculas de amidofosfonatos no material (tal como determinado por meio de análise por RMN de fósforo): 1,9 mmol/ g de material.
Exemplo 2: Propriedades dos materiais de acordo com a invenção
2.1 - Extração de urânio (VI) a partir de soluções aquosas de ácido fosfórico com teor variável de urânio (VI):
[0067] As propriedades de extração do material M1 são muito apreciados por extração isotérmica a 25 °C, cujo objetivo é o de determinar a quantidade de urânio (VI) que é extraído, no estado de equilíbrio, de uma solução aquosa de ácido fosfórico pelo material em função da concentração de urânio (VI) que, inicialmente apresenta esta solução.
[0068] Para fazer isso, as amostras de 50 mg de material M1 são postas em contato (por imersão) com 50 ml de uma série de soluções aquosas
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18/29 cada uma compreendendo 5 mol/L de ácido fosfórico e 0,01 g/ L a 10 g/ L de urânio (VI). As dispersões assim obtidas foram vigorosamente agitadas durante 24 horas em um agitador-incubadora permitindo a manutenção a uma temperatura constante de 25 °C. Em seguida, amostras do material M1 são recuperadas por filtração das dispersões.
[0069] Os teores de urânio (VI) presente nos filtrados são medidos. Quando estas medidas não podem ser realizadas porque os teores de urânio (VI) presente nos filtrados são demasiado baixos, então, as medições são efetuadas em soluções aquosas resultantes da mineralização por via húmida das amostras de material M1, isto é, a dissolução das amostras em ácido nítrico à 8-10 mol/L sob micro-ondas.
[0070] Em todos os casos, as medições são efetuadas por espectrometria de emissão atômica utilizando um maçarico de plasma (ou de ICP-AES).
[0071] Para cada solução aquosa de ácido fosfórico usado nos testes, a capacidade de extração de urânio (VI) do material M1, expresso em Qu e expresso em mg de U(VI)/ g do material, é determinada:
sendo pela seguinte fórmula: Qu = ([U], - [U]f) X í com:
[U]í: concentração inicial de urânio (VI) na solução aquosa de ácido fosfórico (em mg/ L);
[U]t: concentração final de urânio (VI) no filtrado (em mg/ L);
V: volume da alíquota da solução aquosa de ácido fosfórico no qual foi imerso o material (em L); e m: massa de amostra de material M1 que foi imersa na solução aquosa de ácido fosfórico (em mg);
sendo a proporção da quantidade de urânio (VI), tal como
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19/29 medida por ICP-AES na solução aquosa de ácido nítrico após a mineralização da amostra do material M1 para a massa da amostra de material M1 que foi imersa na solução aquosa de ácido fosfórico.
[0072] A Tabela IV abaixo mostra os resultados.
Tabela IV
[U]i (g/ L) Qu (mg/ g)
0,01 6
0,03 14
0,05 20
0,10 37
0,15 41
0,20 45
0,30 55
0,50 62
1 67
5 92
9 103
47 118
64 112
[0073] Esta tabela mostra que a capacidade de extração do material M1 a saturação é igual a 112 mg de U(VI)/ g de material, que mostra um poder de extração do material M1 muito mais elevado do que o poder de extração dos materiais propostos no estado da técnica para extrair o urânio (VI) de um meio compreendendo 5 mol/ L de ácido fosfórico.
2.2 - Extração de urânio (VI) a partir de soluções aquosas de ácido fosfórico contendo urânio (VI) e ferro;
[0074] As propriedades de extração do material M1 são também apreciadas por uma série de testes de extração que foram realizadaa
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20/29 utilizando-se três soluções aquosas sintéticas diferentes, a seguir referidas como S1, S2 e S3, que apresentam teores de urânio (VI) e de ferro representativos de soluções aquosas de ácido fosfórico, realmente utilizados na fabricação de fertilizantes fosfatados, mas a concentração de ácido fosfórico foi variada de 1 mol/L a 9 mol/L.
[0075] A composição das soluções de S1, S2 e S3 é indicada na Tabela V abaixo.
Tabela V
Solução [H3PO4] [U(VI)] [Fe]
aquosa (mol/L) (mg/ L) (mg/ L)
S1 1 192 1831
S2 5 189 1795
S3 9 186 1796
[0076] Para cada uma das soluções S1, S2 e S3, as extrações são realizadas até a saturação do material M1 com urânio (VI).
[0077]Para fazer isso, as amostras com 50 mg de material M1 são postas em contato (por imersão) com uma primeira alíquota de 50 ml de cada uma das soluções S1, S2 e S3, e, em seguida, as dispersões obtidas são vigorosamente agitadas durante 24 horas em um agitadorincubadora para a manutenção a uma temperatura constante de 25 °C.
[0078]Depois disso, as amostras de material M1 são recuperadas por filtração das dispersões são colocadas em contato (por imersão) durante 24 horas, nas mesmas condições de agitação e de temperatura que antes, com uma nova alíquota de 50 ml da mesma solução como acima e este procedimento é repetido tantas vezes quantas as necessárias até que as amostras de material M1 estejam saturadas com urânio (VI).
[0079]A detecção da saturação das amostras do material M1
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21/29 com urânio (VI) é realizada por uma dosagem sistemática por ICP-AES de urânio (VI) presente nos filtrados. Uma amostra do material M1 é considerada como saturada com urânio (VI) assim que o filtrado obtido no final do contato da referida amostra com uma alíquota de solução aquosa com o mesmo teor de urânio (VI) que a referida alíquota.
[0080]A capacidade de extração de urânio (VI) do material M1, denotada como Qu e expressa em mg de U(VI)/ g do material, é determinada pela mesma fórmula como indicado no ponto 2.1 acima.
[0081 ]O fator de enriquecimento do material M1 com urânio (VI) e com ferro, referido como F.Epe θ determinado a partir das quantidades de urânio (VI) e de ferro medidas por ICP-AES nas soluções aquosas resultantes da mineralização por via úmida deste material, utilizando a seguinte fórmula: q /
F pU _ / Qpe Fe_ [U],/ com: /[Fe]i
Qu: concentração de urânio (VI) no material à saturação (em mmol/ g);
Qpe: concentração de ferro no material à saturação (em mmol/ g);
[U]í: concentração inicial do urânio (VI) na solução aquosa de ácido fosfórico (em mmol/L);
[Fe]i: concentração inicial de ferro na solução aquosa de ácido fosfórico (em mmol/L).
[0082]Este fator de enriquecimento pode ser responsável pela seletividade do material M1 pelo urânio (VI) em relação ao ferro, assim, um fator de enriquecimento superior a 1 indica uma seletividade para o urânio (VI) em relação ao ferro, seletividade que é ainda mais elevada do que o fator de enriquecimento sendo elevado.
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22/29 [0083]A Tabela VI a seguir mostra os resultados.
Tabela VI
Solução aquosa Qu (mg/ g) R Ru
S1 51 44
S2 42 37
S3 24 31
[0084] Esta tabela mostra que a capacidade de extração de urânio (VI) e o fator de enriquecimento do material M1 diminui quando a concentração do ácido fosfórico da solução aquosa de onde é extraída o urânio (VI) aumenta mas que, no entanto, continua a ser muito alta para uma concentração de ácido fosfórico igual a ou superior a 5 mol/L
2.3 - Re-extracão do urânio (VI) dos materiais de acordo com a invenção:
[0085] A reversibilidade de material M1, isto é, a possibilidade de recuperar uma solução aquosa de urânio (VI) tendo sido extraída por este material, é avaliada por um teste de retro-extração (ou teste de eluição) que o é realizado em uma amostra de material M1 tendo sido previamente carregada com urânio (VI) e ferro por três contatos sucessivos (sob agitação vigorosa durante 24 horas e a 25 °C) com as alíquotas (50 ml) da solução S2, tal como definidas no ponto 2.2 acima.
[0086] A carga desta amostra com urânio (VI) é de 26,4 mg/ g, enquanto que a sua carga de ferro é de 7,20 mg/ g.
[0087] O teste de retro-extração consiste em colocar (por imersão) a amostra de material M1 carregada com urânio (VI) e com ferro em contato com 5 ml de uma solução que compreende 1 mol/L de carbonato de amônio ((NH4)2CO3), agitando vigorosamente a dispersão resultante durante 24 horas em um agitador-incubadora para mantê-la a uma temperatura constante de
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23/29 °C, em seguida, recuperando o material de amostra M1 por filtração.
[0088] As teores de urânio (VI) e de ferro do filtrado foram determinados por ICP-AES.
[0089] A Tabela VII mostra os resultados.
Tabela VII
U Fe
Quantidade presente na amostra de material M1 antes retro-extração (mg) 1,32 0,36
Quantidade recuperada no filtrado após a retroextração (em mg) 1,30 0,31
Taxa de recuperação (%) >95 >86
[0090] Esta tabela mostra que é possível efetuar uma retroextração de maneira quantitativa o urânio (VI) e o ferro do material de acordo com a invenção por um único contato deste material com uma solução de carbonato de amônio de 1 mol/L. O ferro não constitui, assim, para o material de acordo com a invenção, um “veneno”, que pode limitar os desempenhos durante os ciclos de extração/ retro-extração.
2.4 - Aptidão de materiais de acordo com a invenção para realizar vários ciclos de extração/ retro-extração:
[0091] Para verificar se o material M1 é capaz de manter as suas propriedades de extração após um ciclo de extração/ retro-extração, uma amostra de 50 mg deste material foi submetida a:
dois ciclos sucessivos de extração compreendendo cada um três contatos (com agitação vigorosa durante 24 horas e a 25 °C) da amostra do material M1 com alíquotas (50 ml) de uma solução aquosa de ácido fosfórico, daqui em diante referido como S4, que compreende 5 mol/ L de ácido fosfórico, 192 mg/ L de urânio (VI) e 1797 mg/ L de ferro, com entre os dois ciclos de extração, uma retro-extração (ou eluição) de urânio (VI) e de ferro tendo sido extraídos pela amostra de material
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24/29
M1 ao longo do primeiro ciclo de extração, esta retro-extração sendo realizada por um contato (sob agitação vigorosa durante 24 horas e a 25 °C) da amostra do material M1 com 5 mL de uma solução aquosa contendo 1 mol/L de carbonato de amônio.
[0092] Os teores de urânio (VI) presentes nos filtrados obtidos após diferente contatos são medidos por ICP-AES e os teores de urânio (VI) extraídos durante aqueles contatos são calculadas pelas diferenças entre a quantidade de urânio (VI) inicialmente presente nas alíquotas da solução S4 e as quantidades de urânio (VI) assim medidas.
[0093] Para cada contato, a capacidade de extração do urânio (VI) do material M1, denotado como Qu e expressa em mg de U(VI)/ g do material, é determinada pela mesma fórmula como indicado no ponto 2.1 acima.
[0094] A Tabela VIII mostra os resultados.
Tabela VIII
1 ° contato 2o contato 3o contato
Qu (mg/ g) 1o ciclo de extração 3,9 11,5 16,7
2o ciclo de extração 10,3 15,4 18,4
[0095] Esta tabela mostra que, durante o segundo ciclo de extração, o material de acordo com a invenção tem uma capacidade de extrair o urânio (VI) muito comparável à que está presente no primeiro ciclo de extração.
[0096] O material de acordo com a invenção é, portanto, pela sua estrutura física e química, perfeitamente resistente às soluções ácidas e básicas, tais como aquelas utilizadas respectivamente no primeiro ciclo de extração e retroextração.
2.5 - Envolvimento da estrutura física dos materiais de acordo com a invenção nas suas propriedades de extração [0097] Ensaios de extração são realizados para comparar as
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25/29 propriedades de extração dos materiais M1 e M2 com aquelas de um material, a seguir denominado material M3, que tem a mesma composição química que os materiais M1 e M2, mas que é microporoso (em conformidade com a definição da IUPAC - ver Figura 3), em vez de mesoporoso.
[0098] O material M3 é obtido através do mesmo protocolo operacional que o descrito no Exemplo 1 acima, mas utilizando uma fase dispersa, na qual o agente de formação de poros, ou seja, o PPG é substituído por tolueno. Esta fase dispersa tem assim a seguinte composição: tolueno: 3,243 g; amidofosfonato: 2,32 g; DVB: 0,343 g; AIBN: 0,028 g.
[0099] Os ensaios de extração foram realizados utilizando duas soluções aquosas de ácido fosfórico diferentes, nomeadamente a solução S4 utilizada no Exemplo 2.4 acima (H2PO4: 5 mol/L; U(VI): 192 mg/ L; Fe 1797 mg/ L) e uma solução, daqui em diante referida como S5, que compreende 5 mol/L de ácido fosfórico, 171 mg de urânio (VI) e 1875 mg/ L de ferro, até a saturação dos materiais M1, M2 e M3.
[00100] Para fazer isso, as amostras com 50,3 mg de material M1 e com 51,6 mg de material M2 são colocadas em contato cada uma (por imersão) com uma alíquota de 50 mL de solução de S4, enquanto uma amostra com 250 mg de material M3 é colocada em contato (por imersão) com uma alíquota de 10 ml da solução de S5, depois as dispersões obtidas são vigorosamente agitadas durante 24 horas em um agitador-incubadora para a manutenção a uma temperatura constante de 25 °C.
[00101] Depois disso, as amostras dos materiais M1, M2 e M3 são recuperadas por filtração e recolocadas em contato (por imersão) durante 24 horas, nas mesmas condições de agitação e de temperatura como acima, com uma nova alíquota da mesma solução que acima e este procedimento é repetido tantas vezes quantas as necessárias até que as amostras dos materiais M1, M2 e M3 estejam saturadas com urânio (VI).
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26/29 [00102] A detecção de saturação das amostras dos materiais M1, M2 e M3 com urânio (VI) é realizada por dosagem sistemática por ICPAES de urânio (VI) presente no filtrado. Como acima, uma amostra de um material é considerada como estando saturada com urânio (VI) quando o filtrado obtido no final do contato do material com uma alíquota de uma solução aquosa tem o mesmo teor de urânio (VI) que essa alíquota.
[00103] A capacidade para extrair o urânio (VI) dos materiais, denotada Qu e expressa em mg de U(VI)/ g de material, é determinada pela mesma fórmula como indicado no ponto 2.1 acima.
[00104] O fator de enriquecimento dos materiais M1, M2 e M3 com urânio (VI) e ferro, notadamente F.Epe, θ determinado a partir das quantidades de urânio (VI) e de ferro medidas por ICP-AES em soluções aquosas resultantes da mineralização por via úmida das amostras destes materiais, pela mesma fórmula como indicada no ponto 2.2 acima.
[00105] A Tabela IX abaixo mostra, para cada um dos materiais M1, M2 e M3, a solução aquosa utilizada, o volume da alíquota desta solução aquosa (Vsoiução), a massa da amostra do material testada (Mamostra) e ainda os valores de Qu e de F.Epe θ obtidos.
Tabela IX
Material Solução Aquosa Vsoiução (mL) Mamostra (mg) Qu (mg/ g)
M1 S4 50 50,3 58
M2 S4 50 51,6 56
M3 S5 10 250 5
[00106] Esta tabela mostra toda a vantagem proporcionada pela mesoporosidade dos materiais de acordo com a invenção uma vez que o seu poder de extração é mais do que 10 vezes superior àquele de um material
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27/29 com a mesma composição química, mas com microporosidade.
2.6 - Comparação das propriedades de extração dos materiais de acordo com a invenção com aquelas dos materiais do estado da técnica:
* Comparação com resinas de permuta de ions comerciais:
[00107] Ensaios de extração foram realizados para comparar as propriedades de extração do material M1 com aquelas das resinas de troca de íons quelantes que são comercializados sob os nomes de Amberlite™ IRC 747 (Dow), Lewatit™ TP 260 (Lanxess) Diphonix™ (Triskem Internacional) e Monophos™ (DSM).
[00108] Os ensaios de extração foram realizados até a saturação do material M1 e das resinas comerciais acima tais como descritos acima.
[00109] A tabela X a seguir mostra, para cada um dos cinco materiais testados, a composição da solução aquosa utilizada, o volume da alíquota desta solução aquosa (Vsoiução), a massa da amostra do material de teste (Mamostra) e ainda os valores de Qu e de F.Epe obtidos.
Tabela X
Material solução aquosa Vsoiução (mL) Mamostra (mg) Qu (mg/ g) tz Fu rtFe
[H3PO4] (Mol/L) [U] (mg/ L) [Fe] (mg/ L)
M1 5 192 1797 50 50,3 58 37
Amberlite™ IRC 747 5 178 1833 5 52,7 4 1.3
Lewatit™ TP 260 5 192 1797 5 50,7 9 2
Diphonix™ 5 191 1993 5 50,9 2 1.5
Monophos™ 5 191 1993 5 51,4 1 1.5
[00110] Esta tabela mostra que o material M1 apresenta os
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28/29 desempenhos em termos de capacidade de extração de urânio (VI) e de seletividade para urânio (VI) em relação ao ferro, que são consideravelmente mais elevados do que os das resinas de troca iônica disponíveis comercialmente.
* Comparação com um material de acordo com a referência [11:
[00111] Ensaios de extração também foram realizados para comparar as propriedades de extração do material M1 com as de um material que compreende uma silica mesoporosa SBA-15 funcionalizada por pósenxerto de uma pluralidade de moléculas que correspondem à fórmula (I) em que R1 e R2 representa, cada um, um grupo 2-etilhexila, R3 representa um grupo-CH2-COOH R4 representa um grupo etila enquanto que R5 representa um átomo de hidrogênio.
[00112] A preparação deste material é descrito na referência [1]· [00113] Os ensaios de extração são realizados até a saturação dos dois materiais anteriores como descritos acima.
[00114] A tabela XI a seguir mostra, para cada um dos materiais testados, a composição da solução aquosa utilizada, o volume da alíquota desta solução aquosa (Vsoiução), a massa da amostra do material testado (Mamostra) e ainda os valores Qu obtidos.
Tabela XI
Material Solução aquosa testada Vsoiução (mL) Mamostra (mg) Qu (mg/ g)
[H3PO4] (mol/L) [U] (mg/ L) [Fe] (mg/ L)
M1 5 200 2000 50 49,9 51,6
Material de referência [1] 5 200 2000 50 50,1 0,5
[00115] Esta tabela mostra que o material de acordo com a invenção tem uma capacidade de extração do urânio (VI) que é cem vezes
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29/29 maior que a de um material obtido por pós-enxerto de um composto amidofosfonato sobre um suporte inorgânico.
Referências Citadas [00116] 1) Pedido Internacional PCT WO 2014/127860 [00117] 2) Yamabe et al., Separation Science and
Technology 2001,36 (15) 3511 -3528 [00118] 3) Jyo et al., Journal of Applied Polymer Science
1997, 63, 1327-1334 [00119] 4) Barrett, Joyner e Halenda, Journal of the
American Chemical Society 1951,73 (1), 373-380

Claims (16)

1. MATERIAL ORGÂNICO MESOPOROSO, caracterizado pelo fato de que pode ser obtido por polimerização por reticulação de um monômero de fórmula (I) a seguir:
Figure BR112019011976A2_C0001
em que:
R1, R2 e R3 representam, independentemente um do outro, um átomo de hidrogênio, um grupo hidrocarboneto, saturado ou insaturado, linear ou ramificado compreendendo de 1 a 12 átomos de carbono ou um grupo polimerizável que compreende pelo menos uma insaturação, com a condição de que pelo menos um de R1, R2 e R3 seja um grupo polimerizável que compreende pelo menos uma insaturação;
R4 e R5 representam, independentemente um do outro, um átomo de hidrogênio ou um grupo hidrocarboneto, saturado ou insaturado, linear ou ramificado compreendendo de 1 a 8 átomos de carbono;
a polimerização por reticulação sendo realizada na presença de um agente de reticulação e de um ou mais agentes formadores de poro.
2. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a insaturação do grupo polimerizável é uma insaturação etilênica.
3. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o grupo polimerizável corresponde a uma das fórmulas (a), (b), (c), (d), (e), (f) e (g) abaixo:
-(CH2)q-X(a)
-(CH2)P-C(O)-O-(CH2)q-X(b)
-(CH2)P-O-C(O)-(CH2)q-X(c)
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2/4
-(CH2)P-O-C(O)-NH-(CH2)q-X(d)
-(CH2)p-O-(CH2)q-X(e)
-(CH2)p-O-C2H5-(O-C2H5)q-X(f)
-(CH2)P-triazol(CH2)q-X(g) em que:
p é um número inteiro de 1 a 6;
q é um número inteiro que varia de 0 a 12; e
X representa um grupo de fórmula (i) ou (ii) a seguir:
Figure BR112019011976A2_C0002
em que:
Ra, Rb e Rc representam, independentemente um do outro, um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila linear ou ramificado compreendendo de 1 a 10 átomos de carbono e mais preferencialmente 1 ou 2 átomos de carbono; e vxkr representa uma ligação covalente, através da qual X se encontra ligado ao resto do grupo de fórmula (a), (b), (c), (d), (e), (f) ou (g) acima.
4. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que X representa um grupo de fórmula (II) em que Ra, Rb e Rc representam todos os três um átomo de hidrogênio.
5. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o grupo polimerizável correspondente à fórmula a) na qual q é 1 a 4.
6. MATERIAL, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que:
R1 e R2 representam, independentemente um do outro, um átomo
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3/4 de hidrogênio, um grupo hidrocarboneto, saturado ou insaturado, linear ou ramificado compreendendo de 1 a 12 átomos de carbono; e
R3 representa um grupo polimerizável.
7. MATERIAL, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que:
R1 e R2 são idênticos entre si e representam um grupo alquila linear ou ramificado compreendendo de 1 a 12 átomos de carbono e, mais preferencialmente, 1 a 6 átomos de carbono; e
R4 e R5 representam, independentemente um do outro, um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila linear ou ramificado compreendendo de 1 a 8 átomos de carbono e, mais preferencialmente, 1 a 4 átomos de carbono.
8. MATERIAL, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o agente de reticulação é um derivado polivinílico de benzene ou de naftaleno, de preferência, o 1,4divinilbenzeno.
9. MATERIAL, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a polimerização por reticulação do monômero é realizada na presença de um primeiro agente formador de poros que é um solvente orgânico no qual são solúveis o monômero e o agente de reticulação e um segundo agente formador de poros que é um polímero.
10. MATERIAL, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o primeiro agente formador de poros é o tolueno e o segundo agente formador de poros é o polipropileno glicol.
11. MATERIAL, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a polimerização por reticulação é uma polimerização em emulsão.
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4/4
12. USO DE UM MATERIAL INORGÂNICO MESOPOROSO, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que é para extrair o urânio (VI) a partir de um meio aquoso que compreende ácido fosfórico e urânio (VI).
13. PROCESSO PARA A RECUPERAÇÃO DE URÂNIO (VI) presente em um meio aquoso que compreende ácido fosfórico, cujo processo é caracterizado pelo fato de que compreende:
a) extração de urânio (VI) a partir do meio aquoso por um material orgânico mesoporoso, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, a extração compreendendo um contato do meio aquoso com o material e, em seguida, separar o meio aquoso e do material; e
b) retro-extração do urânio (VI) do material obtido no final da etapa a), a retro-extração compreendendo o contato do material com uma solução aquosa ácida ou básica, e, em seguida, a separação do material e da solução aquosa ácida ou básica.
14. USO, de acordo com a reivindicação 12, ou processo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizados pelo fato de que o meio aquoso compreende de 0,01 mol/L a 9 mol/L de ácido fosfórico.
15. USO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 ou 14 ou processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 ou 14, caracterizados pelo fato de que o meio aquoso compreende ainda ferro.
16. USO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12,
14 ou 15 ou processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13, 14 ou 15, caracterizados pelo fato de que o meio aquoso resulta do ataque de um fosfato natural pelo ácido sulfúrico.
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