Вестник Кольского научного центра РАН №2, 2021 г.

• исходного материала для сепарации H 2 /CH 4 [Castarlenas et al., 2013]; • сорбента ртути для очистки питьевой воды [Lopes et al., 2007]; • сорбента для извлечения катионов Sr, Ba, Am, U, Pu [Al-Attar et al., 2001] из разбавлен­ ных нейтральных или щелочных водных растворов, но с условием сохранения его сорбционных свойств до попадания в кислую среду. По способности извле­ кать радионуклиды из реальных жидких радиоактивных отходов (ЖРО) как сор­ бент АМ-4 значительно уступает широко известным сейчас на рынке титаносили- катам, например, ETS-4 (аналогу зорита) [Oleksiienko, Sillanpaa, 2020], ETS-10 [Popa, Pavel, 2012], CST и IONSIVE (аналогам си- тинакита) [Perovskiy et al., 2018]. Причина данной особенности сорбцион­ ных свойств материала долгое время остава­ лась неизвестной и была скрыта в механиз­ ме перестройки кристаллической структуры АМ-4 после его попадания в растворы с кис­ лой средой. В 2010 г. на примере образцов природного линтисита сотрудниками Центра наномате­ риаловедения КНЦ РАН впервые было уста­ новлено, что для кристаллической структуры природных образцов характерна ее трансфор­ мация в новое соединение L3 (Lintisite 3 hours) по схеме «монокристалл в монокристалл» [Yakovenchuk et al., 2012]. Изменения в структу­ ре минерала происходят следующим образом: обработка кислотой исходного образца при­ водит к выщелачиванию всех не связанных с кристаллическим каркасом катионов (Na+ и молекул воды) и межблочных «сшивающих» катионов (Zn2+и Li+), что приводит к усадке кри­ сталлической структуры исходного образца (сокращению параметра элементарной ячей­ ки а) и смещению соседних титаносиликатных блоков относительно друг друга на ~5 А вдоль вектора (b+c). Этот сдвиг, удаление катионов и молекул H 2 O из пространства между блока­ ми приводит к более плотной упаковке сосед­ них титаносиликатных слоев (рис. 2, С). При­ мечательно, что кристаллы в результате такой трансформации не теряют свою морфологию и внешне сохраняют исходную кристаллич­ ность, хотя по результатам монокристально- го рентгеноструктурного анализа образцов их качество значительно ухудшается. Общая формула нового соединения L3 может быть представлена как Ti2Si4O10(OH)4. Интересно, что данная схема трансформации кристалли­ ческой структуры характерна и для синтети­ ческого аналога линтисита. Данный факт был экспериментально подтвержден авторами статьи на примере АМ-4 в 2013 г. Новое соеди­ нение назвали SL3 (Synthesis lintisite 3 hours). После этого данный материал начали исполь­ зовать в качестве основы для получения ново­ го ряда полезных веществ с прогнозируемыми свойствами, где отдельные титаносиликатные слои выступают в качестве строительных кир­ пичиков для «наноконструктора», а выбранные катионы внедряют в пространство между эти­ ми отдельными блоками. Сначала эксперименты по созданию «на­ ноконструктора» ограничивались 2 -8 грам­ мами исходного вещества, главным образом из-за частого образования смеси различных титаносиликатов: ETS-4 (зорита), натисита, IONSIV (ситинакита), SIV (иванюкита) и АМ-4 (линтисита) [Kalashnikova et al., 2021]. Методи­ ки, представленные в зарубежной литературе, к сожалению, не обладали должной воспроиз­ водимостью в условиях технологической ла­ боратории и позволяли получать АМ-4 в край­ не ограниченном количестве только на основе особо чистых реактивов [Dadachov et al., 1997; Al-Attar et al., 2001, 2003; Perez-Carvajal et al., 2012]. Поэтому для стабильного синтеза АМ-4 и, соответственно, SL3 в достаточном для экс­ периментов количестве (50-100 г) авторами данной статьи был разработан и запатенто­ ван новый способ получения данного титано- силиката [Пат. 2567314 РФ]. Новизна способа заключается в создании дополнительного градиента температурного режима (наличие двух ступеней охлаждения до 150 и 100°С) и применение в качестве более дешевого источ­ ника титана соли АСОТ или СТА (аммонийсуль- 10