Et-Ph-BCTABipy的合成及其对Pd2+的萃取性能

合成了N,N′-二乙基-N,N′-二苯基-［2,2′-联吡啶］-6,6′-二硫代酰胺(Et-Ph-BCTABipy)萃取剂,并利用¹³C NMR和¹H NMR对其进行了表征;研究了相接触时间、萃取剂浓度、水相初始酸度和Pd²⁺浓度等因素对Et-Ph-BCTABipy萃取Pd²⁺性能的影响,利用摩尔比法确定了Et-Ph-BCTABipy与Pd²⁺所形成的配合物组成;同时,在Ln(Ⅲ)与Pd²⁺共存体系中研究了Et-Ph-BCTABipy对Pd²⁺的萃取选择性。结果表明：Et-Ph-BCTABipy在HNO₃体系中对Pd²⁺具有较强的萃取性能和较高的萃取选择性;萃取过程中Et-Ph-BCTABipy与Pd²⁺以1∶2的比例结合,其萃取平衡常数K_ex=3.42×10⁶。     

NpO2+与UO22+阳阳离子络合对30%TBP-煤油萃取Np(Ⅴ)性能的影响

通过分光光度法和液闪计数法研究了Np(Ⅴ)与U(Ⅵ)间的阳阳离子络合作用对Np(Ⅴ)在30%TBP-煤油有机相中的萃取分配行为的影响。结果表明：Np(Ⅴ)-U(Ⅵ)阳阳离子络合物可被萃入TBP有机相中,其萃取分配系数较Np(Ⅴ)提高了数倍。随着U浓度在0.12～0.60 mol/L范围内升高,Np(Ⅴ)-U(Ⅵ)阳阳离子络合物萃取分配系数不断增加,当U浓度达到0.72 mol/L时,由于有机相铀饱和度原因,Np(Ⅴ)-U(Ⅵ)阳阳离子络合物萃取分配系数下降。在室温下,水相酸度为3 mol/L、铀浓度为0.60 mol/L、相比（o/a）为2∶1、两相接触时间为1 min时,Np(Ⅴ)的总萃取分配系数约为0.1,萃入有机相中的Np约占Np总量的9%。提高酸度有利于Np(Ⅴ)-U(Ⅵ)阳阳离子络合物的萃取,接触时间在1～8min范围内对萃取无影响。     

Mn2+催化亚硝酸氧化破坏H2C2O4机理研究

为明确硝酸溶液中以Mn²⁺作催化剂时,亚硝酸氧化破坏H₂C₂O₄的具体化学行为和反应机理,本文考察了在硝酸和硫酸体系中以Mn²⁺作催化剂时亚硝酸氧化H₂C₂O₄的差异、Mn²⁺与草酸络合对亚硝酸氧化Mn(Ⅱ)到Mn(Ⅲ)的作用以及Mn(Ⅲ)破坏H₂C₂O₄过程中产生的自由基,获得了具体的催化反应历程,推测了反应机理。结果表明,亚硝酸在催化反应过程中起主导作用,加入亚硝酸可有效消除反应初期存在的诱导期;反应过程中,溶液中游离的Mn²⁺与H₂C₂O₄络合生成了MnC₂O₄,而作为配体的草酸降低了Mn(Ⅱ)被氧化到Mn(Ⅲ)的反应活化能,使得亚硝酸能氧化MnC₂O₄     

UO22+在羟基磷灰石上的吸附

以羟基磷灰石（HA）作骨体外模型结合计算机模拟的方法,研究了UO₂²⁺在HA上的吸附行为以及不同种类的螯合剂对其吸附行为的影响。结果表明,15 min后HA对UO₂²⁺的吸附达到平衡,HA颗粒形貌未发生明显改变,吸附过程符合拟二级动力学方程;乙二胺四乙酸（EDTA）和二乙基三胺五乙酸（DTPA）对HA上UO₂²⁺的促排作用类似,能与UO₂²⁺螯合形成大量的络合离子从而达到促排的目的,但会对骨骼无机相表面造成损伤;柠檬酸对吸附在HA上的UO₂²⁺具有较强的解吸作用,但高浓度的柠檬酸会造成HA颗粒形貌显著变化,因此不适合作为铀的促排剂;抗坏血酸对UO₂²⁺在HA上的解吸没有作用,而氨基三乙酸（NTA）会导致HA对铀的吸附率增加。     

蒙脱石-脱氮硫杆菌体系对Sr2+的去除能力

放射性核素的污染对人类环境危害极大,研究其可行的治理方法具有重要意义,关于微生物与矿物结合去除Sr²⁺的研究较少。本实验将前期筛选的脱氮硫杆菌与蒙脱石构建菌-矿体系,利用液相离子色谱、多功能X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法表征体系中pH、SO^2-₄的变化和蒙脱石-脱氮硫杆菌体系(Mont-TD)对溶液中Sr²⁺的去除能力和固化能力。结果显示,Mont-TD体系对Sr²⁺有较高的去除效果,在Sr²⁺质量浓度为1 000 mg/L、150 mL的培养基中加入6 g蒙脱石、体积比1∶100的菌液,30 d后,Sr²⁺去除率达到93.2%,固化率达到71.1%,产物中产生SrSO₄晶体。通过构建Mont-TD体系,实现了对溶液中Sr²⁺的有效去除,部分Sr²⁺被稳定固化,蒙脱石-脱氮硫杆菌体系可为治理环境中锶离子污染提供一种思路。     

蒙脱石-碳酸盐矿化菌对Sr2+的联合去除作用研究

通过构建蒙脱石-碳酸盐矿化菌复合体系,研究了黏土矿物与微生物对Sr²⁺的联合去除作用特征。结果表明,蒙脱石与碳酸盐矿化菌分别能通过吸附、微生物矿化等作用实现对Sr²⁺的去除;Sr²⁺的去除率与蒙脱石投加量呈正比,复合体系中两者在不同时间的作用效果不同,蒙脱石对Sr²⁺的吸附作用随时间的增加而降低,而碳酸盐矿化菌对其矿化率随时间的增加而升高;在初始Sr²⁺浓度为1 100.19 mg/L条件下,蒙脱石投加量为40 g/L的单一体系对Sr²⁺的最高去除率仅为28.48%,蒙脱石-碳酸盐矿化菌复合体系对Sr²⁺的去除率高达97.92%。因此,构建的蒙脱石-碳酸盐矿化菌体系能有效实现Sr²⁺的高效去除。     

Me-TODGA与TODGA萃取锶性能对比

以N,N,N′,N′-四辛基-2-甲基-3-氧戊二酰胺(Me-TODGA)或N,N,N′,N′-四辛基-3-氧戊二酰胺(TODGA)为萃取剂、磷酸三丁酯(TBP)为相改良剂、煤油为稀释剂,对比研究了水相酸度、萃取剂浓度、锶浓度、温度对Me-TODGA-TBP体系和TODGA-TBP体系萃取Sr²⁺的影响,并采用斜率法确定了萃合物的组成。结果表明,2种酰胺荚醚萃取Sr²⁺的分配比(D_Sr)随HNO₃浓度(c(HNO₃)=0.1～2.7 mol/L)、萃取剂浓度(c(萃取剂)=0.05～0.3 mol/L)的增加而增大,随Sr²⁺浓度的升高略有下降,随温度的升高而下降。2种萃取剂的萃合物组成分别为Sr(NO₃)2•3Me-TODGA和Sr(NO₃)2•2TODGA。萃取反应的ΔH分别为-69.46 kJ/mol和-51.39 kJ/mol,ΔS分别为-190.5 J/(mol•K)和-128.4 J/(mol•K),ΔG分别为-12.68 kJ/mol和-13.12 kJ/mol。相比之下,Me-TODGA萃取Sr²⁺的分配比不到TODGA的1/5。     

含磷硫双功能团萃取剂的合成及其萃取性能的研究

合成了９种烷硫基烷撑二烷基膦酸酯（Ｒ＇Ｏ）２Ｐ（Ｏ）（ＣＨ２）ｎＳＲ＇＇，研究了它们从盐酸和硝酸溶液中对几种软、硬酸金属离子的萃取及取代基对萃取性能的影响，结果表明，这类萃取剂对软酸和硬酸金属离子如Ｐｄ（Ⅱ）和Ｕ（Ⅵ）均有良好的萃取能力，而对交界酸金属离子如Ｒｈ（Ⅲ）Ｃｄ（Ⅱ）等几乎不萃取。萃取剂分子中，烷撑基（ＣＨ２）ｎ）中的碳原子数ｎ是影响其萃取能力的主要因素，而取代基Ｒ＇和Ｒ＇＇的大小，对其     

超大剂量6MeV电子束照射对大鼠脑Ca2+、Mg2+含量的影响

观察超大剂量6 MeV电子束照射对大鼠脑Ca2+、Mg2+含量的动态变化,探讨其在放射性脑损伤发病机制中的作用.对SD大鼠用6MeV电子线进行10Gy、20Gy和30Gy全脑单次照射,应用等离子直读光谱仪定量分析大鼠脑放射性损伤后不同时间、不同剂量脑组织中Ca2+、Mg2+含量的动态变化,用干-湿重法测定脑组织含水量.大鼠全脑受照射后,均存在脑组织中Ca2+含量升高、Mg2+含量下降和脑水肿的发生.其中20 Gy照射后24 h脑组织中Ca2+含量与对照组相比有显著升高(p＜0.05),Mg2+含量在照后7天与对照组相比有显著下降(p＜0.05).在照后7天,上述各指标变化的幅度为30Gy组＞20Gy组＞10Gy组.基于大鼠放射性脑损伤后脑组织中Ca2+、Mg2+含量发生的变化,探讨了电离辐射所致脑损伤的机理.     

HEHEHP+TBPO体系对UO_2SO_4的协同萃取

本文研究了用HEHEHP+TBPO的甲苯溶液萃取UO_2SO_4,水相条件pH=2.00,硫酸根的总浓度为0.500M。实验结果表明,生成的萃合物组成为UO_2(HA_2)A·TBPO,1gβ_(12)=5.02±0.07。     

白云石与方沸石对Sr2+的吸附行为研究

采用静态实验法研究了黏土岩的组成矿物白云石和方沸石对Sr²⁺的吸附行为,考察了时间、初始pH值、初始浓度、离子强度以及腐殖酸对吸附的影响,并利用XRD、FT-IR和SEM对材料进行了表征。结果表明：两种材料均能有效吸附Sr²⁺,初始pH值升高会促进吸附,离子强度增大会抑制两种材料对Sr²⁺的吸附;吸附均在6 d时达到平衡,吸附过程均符合准二级动力学模型,说明吸附均以化学吸附为主;随着Sr²⁺初始浓度的增加,白云石吸附Sr²⁺的吸附分配比呈先增加后降低的趋势,方沸石吸附Sr²⁺的吸附分配比不断降低;腐殖酸会抑制白云石吸附Sr²⁺,对方沸石吸附Sr²⁺的过程略有促进;Langmuir和Freundlich模型拟合结果显示,白云石吸附Sr²⁺的吸附机理较为复杂,而Sr²⁺在方沸石上的吸附过程为单分子层吸附。上述结果可为高放废物地质处置的选址工作提供基础数据和参考。     

层状金属硫化物硫化锡钾的制备及其对Sr2+的吸附性能研究

本文用水热法合成了硫化锡钾（KSnS）,利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）仪等对KSnS的形貌和组成进行了表征分析,并通过静态吸附实验分别研究了pH值、接触时间、共存离子和Sr²⁺初始浓度对KSnS吸附Sr²⁺的影响。结果表明,在40 ℃、pH=7.25、Sr²⁺初始浓度为5.5 mg/L的条件下,KSnS对Sr²⁺的吸附平衡时间约为35 min,Sr²⁺去除率为99.62%。吸附反应可操作pH值范围较宽,52+去除率保持在80%以上。溶液中含有K⁺、Na⁺、Ca²⁺和Mg²⁺等共存离子时,二价离子的干扰大于一价离子。KSnS对Sr²⁺的吸附动力学行为可用准二级动力学方程描述,吸附过程属于化学吸附。通过Weber-Morris模型和Boyd模型分析可知,液膜扩散是主导吸附速率的步骤。     

二硫代氨基甲酸盐树脂的合成及其对废水中Fe3+、Co2+、Mn2+的吸附性能研究

以D309树脂为原料,采用甲醇 水溶液法合成二硫代氨基甲酸盐（DTCR）树脂,利用红外光谱和扫描电镜对其结构进行了表征,测试了合成树脂对废水中Fe³⁺、Co²⁺、Mn²⁺的吸附性能,并通过等温吸附实验和动力学实验考察了合成树脂对金属离子的吸附去除能力随接触时间的变化情况和吸附机理。研究表明,该树脂对Fe³⁺、Co²⁺、Mn²⁺的吸附符合Langmuir等温线,在25 ℃下最大吸附量可分别达25.07、20.58、41.87 mg/g,吸附速率较快,吸附4 h均可达到吸附平衡;在二元金属离子混合体系中,树脂对3种金属离子的吸附关系遵守Mn²⁺＞Co²⁺＞Fe³⁺的基本关系;Ca²⁺、Mg²⁺干扰离子存在情况下,树脂对Co²⁺的去除率基本不变,维持在97%左右,树脂对Fe³⁺的去除率得到提高,由50%上升到98%,而树脂对Mn²⁺的去除率反而下降,由92%下降到80%。     

纳米球状碳酸钙对水中铀酰离子的吸附

在添加剂聚苯乙烯磺酸钠(PSS)作用下合成了纳米球状CaCO3,并使用扫描电镜(SEM)对其形貌进行表征。通过静态批实验的方法研究了pH值、离子强度、温度等因素对铀酰离子在纳米球状CaCO3上吸附的影响。结果表明:铀酰离子的吸附率随体系pH的增大而升高,随体系离子强度的增大而降低;温度增加时,纳米球状CaCO3对铀酰离子的平衡吸附量明显增加。热力学研究表明,UO22+在纳米球状CaCO3上的吸附反应是吸热自发进行的。     

CdSe/ZnS量子点荧光探针检测模拟高放废液中的Pd~(2+)

以表面基团为羧基的CdSe/ZnS量子点为荧光探针,建立了一种模拟高放废液中Pd~(2+)的分析方法。在优化条件下,Pd~(2+)能使CdSe/ZnS量子点荧光淬灭,据此建立量子点荧光强度和Pd~(2+)浓度之间的定量关系。实验表明,当Pd~(2+)的质量浓度为0.04~0.96mg/L时,工作曲线线性良好。检测了模拟高放废液中Pd~(2+)的浓度,相对误差为8%,相对标准偏差为4%(n=6),回收率为97.8%~109.1%。该方法灵敏度高、选择性好、分析速率快、价格低。     

TiO2/SFP铀吸附材料的制备及其吸附性能

本工作旨在合成一种高吸附性能、高选择性的吸附材料,实现重金属离子的去除和海水中铀资源的提取。将天然葵花粉(SFP)通过溶胶凝胶法与TiO₂颗粒进行复合,得到TiO₂/SFP复合材料。将合成材料进行扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)等表征和吸附测试;在pH值为6.0时,材料最大吸附容量可达到215.7 mg/g。复合材料对于溶液中铀的吸附符合准二级动力学模型,是一个吸热、可自发的过程,其吸附等温线符合Langmuir模型,在模拟海水中材料对铀的去除率超过90%。     

矿物材料对Sr2+、Cs+的竞争吸附性能与表征

采用间歇法研究了相同摩尔浓度Sr²⁺、Cs⁺溶液中,矿物材料对核素Sr²⁺、Cs⁺的竞争吸附性能,用XRD对吸附Cs⁺、Sr²⁺后的矿物材料进行了表征和分析。实验表明：NF、ZF、CA对Cs⁺、Sr²⁺的平衡吸附时间分别约为7、3和14d。ZF对Cs⁺、Sr²⁺的平衡吸附量最大,其次是NF,最后是CA。NF对Cs⁺的吸附具有明显的选择性,CA的选择性较差,ZF最差。ZF对Sr²⁺的去除率基本达100%,对Cs⁺的去除率达72%;NF对Cs⁺的去除率达66%,而对Sr²⁺的去除率仅为15%;CA对Sr²⁺的去除率达29%,而对Cs⁺的去除率仅为16%。矿物材料吸附Sr²⁺、Cs⁺后晶胞体积均变小,晶胞参数c亦变小,其它晶胞参数a、b、β变化不规则。     

二氯苯基二硫代膦酸萃取Am^3＋和三价镧系元素的研究

研究了二氯苯基二硫代膦酸（DCPDTPI）对示踪量Am^3 和Eu^3 的萃取,实验结果表明,此萃取剂优先萃取Am^3 ,当萃取剂浓度为0．1mol/L,pH=2.73时,最大的分离因数β（Am^3 /Eu^3 )max=8。用ICP－MS法同时测定了DCPDTPI对除钷以外的所有镧系元素的萃取分配比,并计算了Am^3 与这些元素的分离因数。     

Sputtering of materials by H+, D+, T+ and He+ Ions

The sputtering yields of various materials by H⁺, D⁺, T⁺, He⁺ ions were calculated using the theoretical dependence of sputtering yields on energy and ion mass and taking into account experimental sputtering yield values, whenever available, as measured for H⁺, D⁺, T⁺, He⁺ ions.