自旋陷阱法研究γ射线照射胸腺嘧啶水溶液生成的自由基

本文用自旋陷阱法研究了γ射线照射胸腺嘧啶水溶液生成的自由基。含有胸腺嘧啶和自旋陷阱剂tNB(亚硝基特丁烧)的 H_2O或D_2O溶液经反复冰冻驱气后,用~(60)Coγ射线源在室温下照射,吸收剂量为1.3×10~5拉德。甲酸钠用来清扫辐照后水中形成的H和OH自由基,以便研究水合电子(e_(aq)~-)产生的自由基。瞬态胸腺嘧啶自由基被tNB陷获后,用电子自旋共振(ESR)谱仪测定。实验观察到三种胸腺嘧啶自由基。     

^60Coγ射线辐照降解吡虫啉稀水溶液

采用^60Coγ射线辐照降解吡虫啉稀水溶液,并对辐照前后的水样进行高效液相色谱（HPLC）、离子色谱（IC）和高效液相色谱-质谱联用（HPLC—MS）等检测。实验结果表明,吡虫啉的降解率随吸收剂量的增大而不断增大,当吸收剂量为1．56kGy时,降解率达到100％;吡虫啉的辐照降解产物包括Cl^-1、NO2、NO3-和NH4^＋四种无机产物,2-chloro-5-imidazol-1-ylmethyl-pyridine、1-（6-chloro-pyridin-3-ylmethyl）-1,3-dihydro—imidazol-2-ylideneamine、单羟基化吡虫啉和双羟基化吡虫啉4种有机产物。强氧化性的·OH容易进攻吡虫啉分子中的C=N键、N-N键、C—Cl键以及亚甲基中的C—H键。     

探索用辐射技术处理焦化厂废水中的氰化物

本文探索研究用辐射技术处理焦化厂废水中的氰化物。研究表明,电离辐射可将剧毒的氰化物转变为无毒或毒性较小的产物。单独用辐射技术处理焦化厂废水时,体系中的有机污染物与氰化物竞争水辐解形成的活性粒子(H、e_(aq)~-、OH自由基)抑制氰化物的辐射分解。用活性炭预处理废水可以提高废水中氰化物和有机物的辐射去除率。H_2O_2和N_2O通过转变e_(aq)~-成为OH自由基提高了氰化物的分解,OH自由基在降低氰化物和COD值方面起着重要的作用。     

海藻酸钠的电离辐射降解研究

采用γ射线辐照、激光光解和脉冲辐解技术，就海藻酸钠水溶液分子量与辐照剂量的关系，SO4^*-氧化切断海藻酸钠C1-O-C4键的机理开展研究。探索了海藻酸钠辐射降解规律，推导其在γ射线照射下的降解，主要由水辐解产物羟基自由基进攻其C1-O-C4键，导致链断裂引起的。     

伽玛射线辐照降解水溶液中土霉素及其降解路径的研究

探索了γ-射线辐照降解土霉素(Oxytetracycline,OTC)的高效、无二次污染的方法,研究了γ-射线吸收剂量、OTC溶液初始浓度(C0)和p H值对辐照降解效率的影响。结果表明,吸收剂量越高、OTC溶液初始浓度越低、p H值越低,则OTC降解率越高。采用液相色谱质谱联用仪检测到m/z为447、443、433、279和218的降解产物,结合量化计算OTC及其中间产物能量、键级性质、自然布居分析提出两条OTC降解路径。路径一首先降解N(27)和C(10)上的甲基,之后在C(12)-C(15)、C(13)-C(18)处断裂生成m/z为279的产物,最后于C(10)处脱水生成m/z为261的物质;路径二首先发生脱水和结构重排,其后从C(13)-C(14)处断裂生成m/z为230的稠环产物,最后碳氧杂环降解掉CH2和羧酸基团。质谱检测降解产物并结合量化计算解释能高效准确地提出OTC的γ-射线辐照降解路径。     

化学助剂协同γ射线辐照制备低分子量壳聚糖

用γ射线辐照降解制备了低分子量壳聚糖。研究了在H2O2、硼氢化钠、L-α-丙氨酸液中辐照剂量对壳聚糖降解的影响,并对辐照前后壳聚糖的结构进行了表征。结果表明,在H2O2中的壳聚糖降解速率最快,主要是H2O2能够提高·OH自由基浓度,对壳聚糖的降解有促进作用;在硼氢化钠和L-α-丙氨酸水溶液中所降解壳聚糖的白度最佳。样品的UV、FTIR分析表明,辐照后除壳聚糖分子生成羰基外,壳聚糖主链结构未见变化,脱乙酰度也没有显著改变,显示出辐照降解是一种有效的控制壳聚糖分子量的方法。     

γ辐射降解高浓度氨氮条件下苯酚的研究

采用60 Coγ射线辐射降解苯酚,通过分析辐照前后苯酚去除率与化学需氧量(COD)的变化,研究了苯酚浓度、氨氮质量浓度、吸收剂量、初始pH值和自由基清除剂对苯酚的辐射降解效果的影响。结果表明:γ辐射技术能有效降解高浓度氨氮环境中的苯酚,苯酚及其COD去除率随着吸收剂量的增加而增大,苯酚的辐射降解符合准一级动力学方程;吸收剂量相同时,苯酚初始浓度越高,苯酚去除率越低;氨氮质量浓度对γ辐射去除水溶液中苯酚未见显著影响,辐照前后氨氮质量浓度变化不大;弱酸性条件更利于溶液中苯酚的去除;苯酚的辐射降解机理以·OH氧化为主。     

γ辐射降解法制备小分子水溶性壳聚糖

用γ辐射降解法成功制备了一系列小分子水溶性壳聚糖。研究了不同条件下γ射线对壳聚糖的降解效应以及吸收剂量对产物分子量和水溶性产物得率的影响,分析了不同预处理条件对辐射降解产额(Gd值)的影响,并对壳聚糖辐射降解的机理进行了初步探讨。所得产物用凝胶渗透色谱(Gel permeation chromatography, GPC)、傅立叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer,FT-IR)、紫外-可见光谱(Ultraviolet-Visible spectrophotometry,UV-VIS)等手段进行了表征分析。结果表明,壳聚糖在降解过程中不但分子量显著减少, 而且化学结构发生了明显变化,·OH自由基在壳聚糖辐射降解过程中起着至关重要的作用。     

辐照对无花果多糖分子量、结构及抗氧化活性的影响

采用60Coγ-射线对无花果多糖进行降解处理,以高效凝胶色谱测定多糖分子量,紫外光谱和红外光谱分析多糖结构。考察了无花果多糖浓度、辐照剂量和H2O2浓度对其降解的影响,并比较不同辐照处理后多糖的抗氧化活性。结果表明:辐照剂量、H2O2浓度的增大对无花果多糖的降解起促进作用,而无花果多糖浓度的增加则对其降解起抑制作用;辐照后无花果多糖的羰基吸收峰增强,且在清除超氧阴离子、清除羟基自由基和还原能力方面比处理前有显著提高。     

水溶液中环己丁酸的伽玛射线辐射降解研究

采用^60Coγ-射线辐射降解环己丁酸,通过对辐照前后化学需氧量（CODcr）与pH值变化的分析,研究了不同环己丁酸浓度、初始pH值、H202初始浓度和吸收剂量对环己丁酸的辐射降解效果的影响。结果表明：在相同剂量条件下,环己丁酸初始浓度越高,CODcr去除率越低;酸性条件更利于溶液中CODcr的去除;H202与γ-射线辐照之间具有显著的协同效应,H202初始浓度为1mmol·L-1时,其对40mg·L-1环己丁酸的辐射降解的促进效果达到最好。环己丁酸水溶液的CODcr浓度变化服从一级反应动力学方程。     

γ射线辐照降解乳酸左氧氟沙星及产物抑菌活性分析

研究了γ射线辐照下10μg/mL乳酸左氧氟沙星的降解,空气条件下当剂量达到1kGy时,降解率达到99%,而G值则随着剂量增加而降低;通过高效液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)分析,推测出5种主要的降解产物(m/z346、330、318、302、274)和最可能的降解途径,并与氮气条件下的降解进行比较,探讨初步降解机理;对大肠杆菌在含有乳酸左氧氟沙星溶液的营养肉汤中生长状况分析可知,产物为m/z346的分子仍然具有活性成分,可以抑制大肠杆菌的生长,仅当剂量大于3kGy活性才完全消失。因此3kGy应为乳酸左氧氟沙星的最佳辐照剂量。辐照技术可以很有效地降解抗生素,确定辐照剂量时需要把降解产物活性考虑在内。     

γ射线辐照后木荷粉自由基的ESR和XPS分析

利用电子自旋共振波谱（ESR）和X射线光电子能谱（XPS）技术分别测量γ射线辐照后木荷粉体的自由基波谱和X射线光电子能谱。分析木荷粉体在60Coγ射线辐照下自由基的变化规律、化学组成和结构变化。结果表明：木荷自由基的光谱分裂因子g=2．0033,自由基的强度随吸收剂量按指数规律,I=1-e40增加;经过200kGy剂量的辐照后木荷表面O／C原子比稍有增加,C—C、C—H和C-O键含量增加,C=O双键含量减少,-O—C=O含量增加为原来的2．5倍,说明木材表面生成了一些含氧官能团,或碳的氧化态增高。     

甲醇水介质中717型三甲胺阴树脂的γ辐照稳定性研究

比较了OH~-型、Cl~-型和NO_3~-型聚苯乙烯三甲胺阴树脂(型号717)在水和甲醇两种介质中的γ辐照稳定性。结果表明:无论在水中还是在甲醇介质中受辐照,OH~-型树脂的辐照稳定性最差,NO_3~-型树脂最稳定。水的辐解产物OH基参与了主要辐解产物三甲胺的再辐解。     

中子与γ射线辐照对B4C/环氧树脂屏蔽材料性能的影响

中子与γ射线辐照对屏蔽材料性能的影响直接关系到了核设施的运行安全性。本研究以B4C/环氧树脂屏蔽材料作为研究对象,对比了在1 MGy γ射线及叠加1.19×1015cm-2中子辐照两种辐照环境下屏蔽材料力学性能、断口组织形貌、特征化学产物及热稳定性能的变化规律。结果表明：持续约11.6 d的γ射线辐照及叠加持续约3 h的中子辐照后屏蔽材料力学性能持续降低,但均未降低到辐照前的50%以下,屏蔽材料在此条件下产生了辐照降解,但未发生失效。与单独的γ射线辐照相比,叠加中子辐照后屏蔽材料1H-NMR图谱δ=7附近峰的强度没有明显变化,说明未继续发生苯环上C-H键的断裂。屏蔽材料热失重50%质量损失温度T50%由辐照前的526.3℃降低到了γ射线辐照后的453.2℃及γ射线叠加中子辐照后的463.9℃,屏蔽材料辐照后热稳定性降低。     

核部件缓发γ能谱时间演化行为模拟

在分析无外中子源照射条件下核部件中裂变产物的来源及其释放缓发γ射线机理基础上,提出了应用CINDER90程序计算核部件中裂变产物活度的方法,计算并分析了裂变产物的种类、活度及其随辐照时间和冷却时间的变化规律,继而根据裂变产物β~-衰变释放的特征γ射线的能量与分支比数据,计算得到了核部件中裂变产物缓发γ射线源项,并应用蒙特卡罗方法计算了核部件释放的缓发γ能谱随辐照时间和冷却时间的变化,分析了缓发γ能谱的时间演化行为。结果表明:核部件缓发γ能谱中强度最大的γ射线是裂变核素~(140)Laβ~-衰变发射的1 596 keV射线,且该γ射线的强度在部件组装一定时间后保持稳定,该结果与文献结果符合一致。本文提出的裂变产物缓发γ能谱模拟计算方法和结果可为核部件γ能谱的测量与分析提供参考。     

γ射线对水溶液中赭曲霉毒素A降解效果的研究

为了探讨γ射线辐照对于水溶液中赭曲霉毒素A的降解效果,采用60Coγ射线辐照水溶液中的赭曲霉毒素A.用赭曲霉毒素A标准溶液确定高效液相色谱检测技术的线性关系和检出限,然后基于高效液相色谱检测技术研究辐照对水溶液中赭曲霉毒素A的降解效果.结果显示,水溶液中赭曲霉毒素A的降解率随着辐照剂量的增加而增加;在4kGy的辐照剂量...     

伽马射线辐照制备还原氧化石墨烯

在氮气气氛中,以乙二胺(EDA)作为自由基捕获剂,利用γ射线辐照技术在水体系中将氧化石墨烯(GO)辐照还原功能化,制备高分散性的氨基功能化还原氧化石墨烯(rGO)。考察吸收剂量(5.3、15、20、35.3 kGy)对rGO还原程度和功能化程度的影响,并通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光吸收光谱(UV-vis)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)等方法分析GO的化学结构及还原程度。直观上看,辐照后,GO溶液逐渐呈现棕黑色,随着吸收剂量的增加,溶液颜色加深,且具有良好分散性。FT-IR谱显示,经过γ射线辐照后,初始GO上的羰基被还原去除,EDA小分子被连接到了rGO片层上。UV-vis、XPS、TGA及XRD谱图表明,随着吸收剂量的增大可以使氧化石墨烯还原程度提高,当吸收剂量35.3 kGy时,C/O可达7.21。EDA有机小分子与氧化性的·OH反应,在无氧条件下转化为还原性的自由基,参与到与GO之间的氧化还原反应中,并被接枝到GO层的表面。     

氯代有机污染物辐照脱氯的研究进展

本工作对电离辐射引发的典型氯代有机污染物的脱氯降解机理进行了综述,重点回顾了氯酚、多氯联苯、三氯乙烯和四氯乙烯辐照脱氯降解的研究现状.氯酚在氧化条件下与羟基自由基(·OH)反应首先形成·OH加成物,然后逐步脱氯;在还原条件下水合电子(e-aq)与氯酚直接发生选择性反应脱氯,生成苯酚和氯离子.多氯联苯在有机溶剂中的辐照降...     

胸腺嘧啶二聚体的辐射解聚机理

本文研究了水溶液中胸腺嘧啶二聚体在γ射线辐照下解聚成胸腺嗜啶的机理。研究表明,胸腺嘧啶二聚体的解聚是由于OH自由基及水合电子与二聚体作用所致,一个OH自由基产生0.5个胸腺嘧啶分子,一个水合电子产生1.5个胸腺嘧啶分子,其反应速率常数分别为2.3×10~9dm~3mol~(-1)S~(-1)和1.0×10~(10)dm~3mol~(-1)S~(-1)     

石墨烯量子点对环氧树脂抗辐照性能的影响

探究高能辐照下环氧树脂损伤降解机理,以提高环氧树脂在辐照环境下的稳定性。本研究将石墨烯量子点(GQDs)作为自由基清除剂,减缓γ辐照环境下环氧树脂的降解,并研究了GQDs对环氧树脂抗辐照性能的影响机制。结果表明：经过辐照后环氧树脂力学性能下降49%,玻璃化转变温度下降4.4℃;石墨烯量子点/环氧树脂(GQDs/EP)复合材料的力学性能下降35%,玻璃化转变温度下降2.2℃;GQDs的引入使得辐照后的GQDs/EP复合材料产生的自由基含量显著低于纯树脂自由基的含量。GQDs纳米颗粒也改善了辐照前后环氧树脂的力学性能和热学稳定性。因此,GQDs纳米颗粒可以作为自由基清除剂,有效地提高环氧树脂的辐照稳定性。GQDs清除自由基机制与sp²碳域和表面的官能团有密切相关。本研究为提高环氧树脂在γ射线辐照下的稳定性提供了新的思路和方法。