沉淀法制备磷钼酸铵及其对Cs~+的吸附特性研究

采用两种沉淀方法合成了磷钼酸铵(Ammonium Molybdophosphate,AMP,(NH4)3P(Mo3O10)4.xH2O),通过XRD和FT-IR等手段对其进行了表征和比较,获得了具有理想纯度的AMP;研究了温度、时间、竞争离子等条件对AMP吸附Cs+的影响。结果显示,AMP对Cs+的吸附在10 min即可达到动态平衡;Cs+在AMP上的吸附过程可很好地用准二级动力学方程描述(R2>0.999);Na+、K+的存在对吸附容量有明显影响,其中K+的竞争作用更为明显,表明AMP对Cs的吸附为Cs+与[NH4]+的离子交换过程。     

几种矿物材料对Cs+吸附性能的研究

通过几种矿物材料对Cs 吸附性能的研究,采用间歇法对优选出的合成沸石(ZF)研究其在不同环境条件下(浓度、温度、pH、模拟地下水)对Cs 的吸附性能,为评价中低放核废物处置效果提供一些参考数据。结果表明,ZF对Cs 的平衡吸附容量随Cs 溶液浓度的升高而增大,平衡吸附比随Cs 溶液浓度的升高而降低;平衡吸附容量、平衡吸附比随水相温度的升高而降低;在pH=5~9范围内,pH值对其吸附性能影响不大,但当pH=11时,ZF的吸附性能发生了明显的下降;在不同模拟地下水中,ZF的吸附性能随模拟地下水中化学组成不同而不同;其吸附平衡时间大约在10~15 d。     

一维普鲁士蓝/硅藻土复合材料对Cs+的吸附

含137Cs的放射性废水处理在核能及核技术应用中具有重要意义。以表面活性剂十六烷基三甲基溴化钾和十二烷基磺酸钠为模版,合成了一维结构的普鲁士蓝并将其附着在硅藻土表面,制备成一维普鲁士蓝/硅藻土复合材料;在不同的温度、吸附时间、pH值下,分别探究了一维普鲁士蓝/硅藻土复合材料对Cs⁺的吸附性能,并研究了溶液中其他阳离子对吸附的影响。结果表明：一维普鲁士蓝/硅藻土对Cs⁺的吸附能力随温度（293～318 K）的升高而增加（从42.4 mg/L到61.6 mg/L）,其吸附行为符合Langmuir等温线和准二级动力学方程。     

铝皂石胶体对Cs(Ι)的吸附性能研究

以铝皂石胶体为原料,用静态吸附的方法,通过计算吸附量和吸附率,探讨铝皂石胶体吸附Cs⁺时,吸附时间、胶体溶液p H值、溶液中的离子浓度、腐殖酸(HA)的投加量以及吸附时的温度对吸附效果的影响。结果表明:1 m L 300μg/m L的Cs⁺溶液加入9 m L饱和铝皂石胶体溶液,吸附时间为20 min、溶液p H值为7,腐殖酸(HA)的投加量为3 mg,温度为45℃时,铝皂石胶体对Cs⁺的吸附效果最好。溶液中阴阳离子对吸附的抑制作用顺序分别为:CO₃^2->HCO₃^->NO₃^->SO₄^2-,Ca²⁺> Mg²⁺> K⁺。铝皂石胶体对Cs⁺的吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir热力学模型,是一个自发吸热的过程。     

类普鲁士蓝KNiFC无机吸附剂 在离子液体中吸附Cs+

研究了类普鲁士蓝吸附剂K₂NiFe(CN)₆(KNiFC)在室温离子液体(RTILs)中对Cs⁺的吸附,包括吸附动力学、吸附等温线、吸附机理,并且研究了配体N,N,N′,N′-四甲基丙二酰胺(TMMA)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、亚甲基二磷酸四异丙酯(TIPMBP)以及共存离子U(Ⅵ)和Th(Ⅳ)对Cs⁺吸附的影响。结果显示：温度为298 K时,Cs⁺的饱和吸附量为40.3 mg/g;温度为338 K时,其饱和吸附量为49.2 mg/g;吸附平衡时间约为18 h。吸附可以很好地用准二级动力学描述,吸附反应为吸热反应。通过对吸附剂进行X射线光电子能谱法（XPS）表征,证明其吸附机理为阳离子交换机理。当Cs⁺、U(Ⅵ)或Th(Ⅳ)共同存在时,会发生吸附竞争。而当在Cs⁺、Th(Ⅳ)或U(Ⅵ)混合溶液中分别加入TMMA、DMF、TIPMBP后,Th(Ⅳ)几乎不被吸附,Cs⁺的吸附量不变;U(Ⅵ)吸附量很小,Cs⁺的吸附量变化不大。当离子液体中Cs⁺、Th(Ⅳ)或U(Ⅵ)共存时,可以通过加入配体来实现类普鲁士蓝KNiFC无机吸附剂对Cs⁺的选择性吸附。     

钛酸钠纳米材料制备及其对Cs~+吸附的影响

利用一步水热法合成了钛酸钠纳米吸附材料。透射电镜和X射线衍射研究结果表明,水热反应条件为100~150℃、48h时,合成的材料为层间距为0.91nm的多层纳米管(TNT)结构;水热反应条件为180℃、48h时,合成的材料为层间距为0.84nm的多层纳米片(TNS)结构。静态吸附实验结果表明,层间距为0.91nm的TNT结构对Cs~+的最大吸附容量可达263.85mg/g;而层间距为0.84nm的TNS结构对Cs~+的最大吸附容量为241.67mg/g。同时还分别对pH值对吸附的影响及吸附动力学进行了研究。     

Cs~+和Yb~(3+)在方解石、高岭石、蒙脱石、绿泥石和海绿石上的吸附实验研究

用静态平衡批试法和放射性示踪技术研究了Cs^ 和Yb^3 共存条件下，在方解石、高岭石、蒙脱石、绿泥石和海绿石等5种矿物上的吸附行为。结果表明，在相同实验条件下（液相初始酸度、液固相比和金属离子初始浓度），按单位质量矿物的吸附量计，蒙脱石对Cs^ 和Yb^3 的吸附能力明显强于其它矿物，而其它矿物对Cs^＋的吸附能力的差异相对不大。Cs^ 和Yb^3 的吸附率，均随金属离子初始浓度的增大呈现减小趋势，但Yb^3 的变化趋势更大。所有吸附等温线均符合Freundlich等温式方程。在实验所用溶液酸度条件下，Cs^ ,Yb^3 在高岭石、蒙脱石和绿泥石中的吸附作用有可能以离子交换反应为主。     

水合二氧化锰对Co2+的吸附行为研究

以KMnO₄为原料合成了水合二氧化锰（HMO）,采用XRD、BET、TG-DTA和FT-IR对HMO进行了表征。在此基础上,研究了各实验条件对HMO吸附Co²⁺的影响,并将其用于含⁶⁰Co废水的实际处理研究。结果表明：HMO对溶液中的Co²⁺具有良好吸附能力,在pH=7、T=298 K条件下,其最大吸附量达132.98 mg/g;溶液pH值能显著影响Co²⁺在HMO上的吸附,在实验pH值范围内,吸附量随pH值增大而增加;在钴初始浓度相同的条件下,吸附量随温度升高而增加;Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Zn²⁺、Fe³⁺等离子的存在对HMO吸附Co²⁺具有一定影响。HMO对Co²⁺的吸附过程符合准二级动力学模型（R²＞0.99）,推测吸附过程中可能存在一定的化学吸附;吸附热力学行为可用Langmuir等温吸附方程进行描述（R²＞0.99）,表明Co²⁺在HMO上为单分子层吸附;由吸附热力学数据ΔH=46.96 kJ/mol、ΔG=-26.09 kJ/mol可知,此吸附行为是自发进行的吸热反应。另外,在实际处理含⁶⁰Co废水的动态柱实验中,HMO对初始放射性浓度为2.78×10⁵ Bq/L的⁶⁰Co废液的去除率可达56.90%。     

水合五氧化二锑-磷钼酸铵对锶、铯的吸附性能研究

研究多种因素对水合五氧化二锑(HAP)及水合五氧化二锑-磷磷钼酸铵(HAP-AMP)制备的影响,在实验条件下找到了HAP及HAP-AMP的最佳制备工艺。分别考察了HAP对Sr~(2+),HAP-AMP对Sr~(2+)、Cs~+的吸附性能。结果表明:在实验条件下,HAP对Sr~(2+)的最大吸附量可达0.73 mmol/g,而HAP-AMP对Sr~(2+)、Cs~+的最大吸附量可分别达到0.47 mmol/g和0.32 mmol/g;同时,HAP-AMP对Sr~(2+)、Cs~+的吸附还有显著的选择性。     

酿酒酵母对放射性核素铯的生物吸附

实验研究金属Cs⁺在酿酒酵母上的生物吸附特性,包括生物吸附动力学、吸附平衡、吸附等温线以及菌体吸附Cs⁺前后红外光谱的变化。实验结果表明,Cs⁺在酿酒酵母上的生物吸附可分为两个阶段,第一阶段为物理吸附,在20min内达到平衡。Cs⁺在酵母上的吸附过程可很好地用准二级动力学方程来描述（R²=0.989）,平衡吸附量q_e为7.18mg/g,动力学参数k₂为3.56×10^－3g/(mg•min)。Cs⁺在酿酒酵母上的生物吸附可用Langmuir和Freundlich方程来描述,最大吸附量q_max为10.13mg/g。酿酒酵母吸附Cs⁺后,红外光谱峰形基本保持不变。可见,吸附过程未破坏吸附剂的结构,但某些吸收峰发生了漂移。     

丝状真菌F54的分离鉴定及其对铯的吸附特性

从新疆放射性污染土壤样本中,采用微生物分离方法,结合压力试验及吸附实验,获得一株对放射性核素污染具有修复能力的土著丝状真菌F54。通过形态学、分子生物学鉴定及Biolog碳源利用实验,F54为镰刀霉菌属真菌,与Fusarium oxysporum strain ATCC MYA-3931同源性最高。最适宜生长条件是:马铃薯葡萄糖培养基,30℃,pH=7.0。菌株F54吸附Cs+的最佳条件是:pH=7.0,30℃,伴随生长进行吸附约3~4d,吸附率最高能达到约84%,常见金属阳离子K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Al~(3+)、Fe~(3+)对其吸附均有一定的抑制作用。菌株F54能够耐受10kGy的钴源照射,对重金属离子Ni~(2+)、Cr~(3+)、Zn~(2+)、Co~(2+)、Pb~(2+)、Hg~(2+)均有较高耐受性,对放射性137 Cs的吸附率为62%。菌株F54在有较高的重金属离子混合污染的放射性环境中具有一定的修复应用潜能。     

HPGe测量气体裂变产物中微量77Kr的可行性分析

针对气体裂变产物中微量⁷⁷Kr的测量问题,利用MCNP模拟计算了气体裂变产物对⁷⁷Kr的影响。结果表明,HPGe不可能直接测量气体样品中的⁷⁷Kr,但可通过测量其子体⁷⁷Br来推算⁷⁷Kr。     

MgO晶体中F型色心的电子结构和光学吸收谱研究

运用嵌入原子簇的电荷自洽离散变分方法（SCC－DVM－Xα方法）对MgO晶体中F型色心的电子结构进行了计算,并利用能量最小原理优化了色心格点周围的Mg,O离子结构,得到了MgO晶体中F,F^ 和F^2 心的能带,态密度,并讨论了色心的光学跃迁模式。计算结果表明,F,F^ 和F^2 心在MgO晶体的禁色中引入了色心能级,F和F^ 心的光学跃迁能分别是4．67eV和4．66eV,电子从色心激光发态跃迁到导带底需要吸收大的光电子跃迁能量。计算结果与实验结果符合较好,说明计算结果是合理的。     

Degradation of Chloroanilines in Aqueous Solution by Contact Glow Discharge Electrolysis

Contact glow discharge electrolysis of some chloroanilines in sodium sulfate was investigated in different initial concentrations.Each of them underwent the dechlorination,deamination theough oxidative degradation,and were eventually decomposed into hydrogen carbonate and carbon dioxide.It was testifies that the chlorine atomn and amidogen could be transformed into chloride ion and nitrite ion ,respectively.Fe^2 has a remarkable catalytic effect on the degradation of them.On the basis of the detailed analysis of the intermediate products and kinetic hehaviors,the reaction pathway was proposed,in which the attack of hydroxyl radical on the benzene ring of starting material might be a key step.     

Analysis of Energetic Species Caused by Contact Glow Discharge Electrolysis in Aqueous Solution

Contact glow discharge electrolysis is a non-Faradaic electrochemical process with an abnormal relationship between the current and voltage. Hydroxyl radicals, hydrogen radicals and hydrogen peroxide can be produced under the glow discharge, which are often used to degrade organic contaminants in aqueous solution. In this study, with 4-nitrophenol taken as an example of contaminants and tert-butanol as a scavenger of hydroxyl radicals, the role of energetic species in degrading organic compounds was examined in detail. Moreover, the effects of the applied voltage, solution conductivity and pH on the formation of three energetic species were also observed. The formation rate constants of the three energetic species were calculated based on the experimental data.     

氧化石墨烯材料对水溶液中放射性元素的吸附去除研究进展

作为一种高效的新型吸附材料，氧化石墨烯由于具有巨大的比表面积和丰富的含氧官能团等特性，在放射性元素的吸附去除中展现出巨大的应用潜力。本文主要介绍了氧化石墨烯及其复合材料的结构性质与制备方法，并对其在水溶液中吸附去除放射性元素铀、钍、铕的研究进行了综述，通过表面改性或与其它功能性材料复合可显著提高对放射性元素的吸附去除性能，并对吸附机理进行了总结，最后展望了今后的研究方向并提出了建议。     

85MeV~(19)F离子辐照GaP的正电子湮没研究

用正电子湮没寿命技术研究了 2 .4× 10 15 cm2 和 2 .2× 10 16 cm2 85MeV19F离子辐照GaP的辐照效应。结果表明 ,辐照在GaP中产生浓度较高的单空位 ,且随辐照剂量增大浓度增加