代明珠
,
李俊
,
康斌
,
任超
,
戴耀东
,
董宇
材料导报
采用热分解法制备了一种功能性的四氧化三铁/碳纳米管复合材料,磁性四氧化三铁纳米粒子均匀地修饰在多壁碳纳米管表面,而且无团聚现象出现.同时由于复合材料具有超顺磁性,通过外加磁场可以很简单地将其从溶液中分离出来.将该复合材料作为吸附剂用于去除放射性废水中的铜离子,复合材料的吸附作用不仅对时间有很强的依赖性,而且能够高效地去除铜离子,并能通过外加磁场实现快速分离.这种四氧化三铁/碳纳米管复合材料有望成为一种很好的用于放射性废水处理的吸附剂.
关键词:
多壁碳纳米管
,
四氧化三铁
,
吸附剂
,
铜离子
,
超顺磁
李书林
,
戴耀东
,
李俊
,
常树全
材料导报
采用本体聚合的方法制备了含铅/钐功能粒子的辐射防护有机玻璃,研究了不同金属浓度样品的性能差异.通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、能量色散型X射线能谱(EDAX)等方法研究了材料的微观结构;采用紫外分光光度计(UV)对材料的透光率进行了测试和分析;利用多道γ谱仪和Gamma Vision软件测试并分析了材料的辐射防护性能.结果表明,铅和钐两种功能元素同时被引入到有机玻璃中,甲基丙烯酸铅/钐与甲基丙烯酸甲酯发生聚合反应,功能性粒子在材料中分布比较均匀,有轻微的团聚现象,并且具有较好的光学性能,透光率较高,材料对高能和低能射线都有较好的屏蔽效果.
关键词:
甲基丙烯酸钐
,
甲基丙烯酸铅
,
有机玻璃
,
屏蔽性能
,
吸收边
龙清
,
康斌
,
戴耀东
,
李俊
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.16.023
采用共沉淀法制备了一种普鲁士蓝类似物——亚铁氰化锌(KZnFC),通过X射线荧光分析仪(XRF)和X射线衍射仪(XRD)表征分析,确定样品化学组成式为K1.11Zn1.53Fe(CN)6.采用静态吸附研究了亚铁氰化锌在不同吸附时间、用量、pH值、铜离子初始质量浓度条件下对模拟放射性废水硫酸铜溶液中铜离子的吸附影响,并通过透射电镜(TEM)和穆斯堡尔谱分析对吸附机理进行了初步探讨.实验结果表明:亚铁氰化锌对Cu2+在用量为100mg、pH值为4～7、室温等条件下,2h内去除率可达89.23％,吸附量可达121.86 mg/g.KZnFC对Cu2+吸附前后的穆斯堡尔谱表明,此吸附过程主要是KZnFC中的K+同溶液中Cu2+进行离子交换反应.亚铁氰化锌对铜离子的吸附过程符合Freundlich吸附等温模型.
关键词:
亚铁氰化锌
,
铜离子
,
放射性废水
,
吸附性能
,
穆斯堡尔测量
董宇
,
戴耀东
,
常树全
,
康斌
,
杨小勇
材料导报
采用表面处理法修饰稀土氧化物WO3、CeO2,制备了WO3/CeO2/环氧树脂基多层辐射防护材料.利用扫描电镜(SEM)观察材料的微观结构；用多道γ谱仪和Gamma Vision软件对该多层辐射防护材料进行了辐射防护性能测试；运用蒙特卡洛模拟软件EGSnrc对光子在材料中的输运过程进行模拟,并通过计算注量,得出该材料线性衰减系数的理论值,与γ谱测试结果进行比较;比较双层结构中,WO3以及CeO2的先后顺序对于该多层辐射防护材料的影响.结果表明,制备的材料功能性颗粒分布均匀,有轻微团聚现象,在低能区间,CeO2在前的多层材料防护性能较为优越,但是在高能区间WO3在前的防护性能较好,模拟计算的线性衰减系数与实验结果基本吻合.
关键词:
辐射防护
,
屏蔽性能
,
WO3
,
CeO2
,
EGSnrc
,
吸收边
孙浩
,
戴耀东
,
李江苏
,
张瑜
,
李俊
材料导报
在硫酸溶液中系统地研究了γ辐射法剪切多壁碳纳米管,以及影响碳管长度的反应条件,详细讨论了多壁碳纳米管的剪切机理.采用透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)和Raman光谱对短多壁碳纳米管进行了分析与表征,分析了多壁碳纳米管浓度与其对UV270nm吸光度的关系,得出了多壁碳纳米管质量浓度与其对UV270nm吸光度的线性回归方程.结果表明,γ辐射和硫酸氧化作用在剪切多壁碳纳米管的过程中存在协同效应.随着辐射剂量和酸浓度的增加,剪切后的碳管长度不断缩短.当辐射剂量增加到200kGy、酸浓度为5mol/L时,短多壁碳纳米管长度为200～300nm.辐射剪切的方法在碳纳米管外侧及末端引进C-OH、-COOH等官能团,从而对MWNTs的石墨型结构造成微弱损伤.另外,制备的短多壁碳管在水中可以均匀分散2周而不出现沉淀.
关键词:
多壁碳纳米管(MWNTs)
,
γ辐射
,
剪切
,
协同效应
李江苏
,
张瑜
,
孙浩
,
常树全
,
戴耀东
复合材料学报
采用表面处理和接枝聚合的方法分别制备了以环氧树脂为基体,以钐元素为功能元素的氧化钐/环氧树脂与聚丙烯酸钐/环氧树脂辐射防护材料.用X射线衍射、扫描电镜等方法对比研究了通过表面处理法制得的氧化钐/环氧树脂和通过接枝聚合法制得的聚丙烯酸钐/环氧树脂2种材料样品的微观结构;测试了材料的力学性能,并用多道碘化钠(NaI)γ谱仪和GammaVision软件分析了其辐射防护能力.结果表明:聚丙烯酸钐/环氧树脂复合材料的制备过程相对较复杂,该样品中钐元素分布更均匀,力学性能优于氧化钐/环氧树脂复合材料,但是聚丙烯酸钐/环氧树脂样品中钐的质量分数最多只能提高到11%;对于低能射线,钐元素的含量是影响复合材料屏蔽率的决定性因素,而对于高能射线,钐元素分布对复合材料屏蔽率的影响大于钐元素质量分数带来的影响.
关键词:
钐元素
,
表面处理
,
接枝聚合
,
屏蔽性能
苑超
,
周程
,
朱晓翔
,
杨师俨
,
戴耀东
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.32.04.460
准确测量并计算稀土尾矿砂的放射性活度浓度及其变化规律对制定相应的豁免标准和日后的处理处置具有重要的意义。根据选取的特征γ射线，分析对比平衡与非平衡状态下铀系、钍系、锕系三个天然衰变系的总活度浓度，结合衰变链的一般动力学方程，计算总放射性活度与每个核素的放射性活度，并研究钍系各核素在平衡被不同程度破坏的情况下随时间的变化规律。结果显示，按照非平衡情况下计算得出的总α和总β放射性活度浓度比平衡情况下的更接近实际测量结果，此外，钍系核素在平衡被破坏后的放射性活度随时间变化情况与母体和228Ra的初始放射性活度浓度有关，若228Ra小于232Th，则总放射性活度在60 a再次平衡后达到最大值，为10倍的母体活度；若228 Ra大于232 Th，则总放射性活度在3.82 a出现最大值，为4.57倍母体活度与5.25倍第一子体228 Ra的初始活度浓度之和。因此，可知稀土尾矿砂放射性活度已经遭到破坏，其总活度浓度应该采用非平衡情况下的几个特征核素的活度浓度共同计算得到，并且需计算分析其随时间变化出现的最大值，以此来确定是否超过相关法规标准。
关键词:
稀土
,
尾矿砂
,
非平衡
,
活度浓度
李婷婷
,
何帆
,
蒋丹枫
,
王国辉
,
戴耀东
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.22.015
采用共沉淀法制备了一种多金属普鲁士蓝类化合物———亚铁氰化铜镍钴(CNC-PB),采用 TEM、FTIR对其进行了表征,并利用 XRF和穆斯堡尔谱对CNC-PB吸附交换铯离子的机理进行了初步分析。通过静态吸附实验,研究了吸附时间、pH 值、Na+浓度、初始Cs+浓度、CNC-PB投加量等因素对吸附效果的影响,分析了吸附过程的反应动力学和吸附等温线。结果表明,随着溶液 pH 值的增大,CNC-PB对 Cs+的吸附量先增大后减少,吸附速度较快；在氯化钠溶液中,CNC-PB对Cs+具有极高的选择性吸附能力；CNC-PB对 Cs+的吸附过程符合准二级动力学方程模型和 Langmuir单分子吸附模型,最大吸附量为130.81 mg/g。
关键词:
铯离子
,
吸附动力学
,
吸附等温线
,
多金属普鲁士蓝类化合物
蒋丹枫
,
王国辉
,
李婷婷
,
何帆
,
戴耀东
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.06.012
为了满足辐射防护的要求以及发展结构功能一体化柔性防护材料的需求,研制了一种新型的橡塑合金复合防护材料.通过力学性能和屏蔽性能测试发现,该复合材料具有较高的拉伸强度与断裂伸长率,且材料的中子与伽马屏蔽性能良好,随着功能填料含量的不断增加,中子和伽马屏蔽性能也不断提升,但材料的拉伸强度和断裂伸长率不断减小.辐照实验显示,电子束硫化后的样品比硫磺硫化后的样品拥有更出色的力学性能.综合考虑该材料良好的中子与伽马屏蔽性能、拉伸性能与柔韧性能等特性,其在形状较为复杂的核动力设施以及辐射防护服等领域具有较大的应用潜力.
关键词:
橡塑合金
,
辐射防护
,
中子与伽马屏蔽
,
拉伸强度
,
断裂伸长率
李俊
,
代明珠
,
戴耀东
材料导报
以乙酰丙酮铗作为铁源,三甘醇作为溶剂,采用热分解法制备了原始以及酸化后的多壁碳纳米管负载铁氧体纳米粒子的复合材料.并用扫描电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、穆斯堡尔谱等分析了材料的微观结构和特性.结果表明,铁氧体纳米粒子均匀地修饰在碳纳米管表面,没有明显团聚现象产生,酸化后的碳纳米管表面生成的纳米粒子中包含了Fe3O与Fe2O3两种粒子.碳纳米管经酸化后,其表面生成了许多缺陷,缺陷处的活泼电子更容易与生成的Fe3O4纳米粒子的外层电子之间进行快速的电子交换,使得Fe3O4纳米粒子中的FeⅡ被部分氧化,使生成的铁氧体纳米粒子更多地表现为Fe2O3的特性.
关键词:
纳米复合材料
,
热分解法
,
碳纳米管
,
铁氧体纳米粒子
