锆基烧绿石Nd2Zr2O7固化锕系核素钍

无机材料学报, 2015, 30(1): 81-86. doi: 10.15541/jim20140240

锆基烧绿石Nd2Zr2O7固化锕系核素钍

王烈林 ^1, , 谢华 ^2, , 陈青云 ^3, , 王茜 ^4, , 龙勇 ^5, , 邓超 ^6, , 张可心 ^7,

1.西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室,绵阳,621010

2.西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室,绵阳,621010

3.西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室,绵阳,621010

4.西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室,绵阳,621010

5.西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室,绵阳,621010

6.西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室,绵阳,621010

7.西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室,绵阳,621010

基金项目: 国家自然科学基金青年基金(21101129) Natural Science Foundation Research Project of Education Department of Sichuan Province (14ZA0103) Open Project of Fundamental Science on Nuclear Wastes and Environmental Safety Laboratory(11zxnk08, 13zxnk09) 四川省教育厅自然科学基础研究项目(14ZA0103) 核废物与环境安全国防重点科学实验室开放基金(11zxnk08,13zxnk09)National Natural Science Foundation of China (21101129)

关键词：锆基烧绿石 , 烧绿石结构 , Nd1.8Th0.2Zr2O7.1 , 结构无序化

Synthesis and Characterization of Thorium-doped Nd2Zr2O7 Pyrochlore

Keywords： zirconate pyrochlore , pyrochlore structure , Nd1.8Th0.2Zr2O7.1 , structural disorder

A2Zr2O7锆基烧绿石因优异的辐照和化学稳定性能成为高放废物固化的理想基材.以硝酸锆、硝酸钕、硝酸钍作为原料,通过柠檬酸络合方法,在1200℃保温12 h成功制备了含20at％钍的Nd1.8Th0.2Zr2O7.1烧绿石固化体.产物采用X射线粉末衍射、扫描电镜、红外光谱以及拉曼光谱表征.结果表明:Th替代Nd进入A2Zr2O7的A位,Nd1.8Th0.2Zr2O7.1固化体保持单一的烧绿石结构;Th4+的离子半径小于Nd3+,导致固化体晶格常数减小;通过Scherrer公式计算和SEM观察,样品平均粒径为50 nm左右;制备的固化体致密度高.随着Th成分的增加,Nd1.8Th0.2Zr2O7.1固化体烧绿石结构的无序化程度增加.

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