多壁碳纳米管γ辐照后的化学修饰

本工作用^60Co γ射线辐照多壁碳纳米管,再对其进行有机化学修饰,每步化学处理的产物都用红外和喇曼光谱表征。修饰后多壁碳纳米管的元素分析和热重分析表明,连接在多壁碳纳米管上癸胺的浓度随γ辐照剂量的增加而增加,这与辐照所致碳纳米管结构缺陷有关。与未辐照进行化学修饰的碳纳米管相比较,辐照后修饰的多壁碳纳米管在丙酮、四氢呋喃等有机溶剂中的溶解度明显提高。这一研究为碳纳米管的功能化修饰及其应用提供了新思路。     

功能化多壁碳纳米管对四膜虫的生物效应研究

利用癸胺和葡萄糖胺对吸收γ光子后的多壁碳纳米管进行化学修饰,得到表面修饰了不同浓度官能团的碳纳米管,这些碳纳米管能够分别溶解于有机溶剂和水.研究了功能化后的多壁碳纳米管对四膜虫(Tetrahymena pyriformis)的生物效应.结果显示,表面修饰了癸胺的碳纳米管对四膜虫的生长具有明显的抑制作用,而表面修饰了葡萄糖胺的碳纳米管则能够促进四膜虫的生长.进一步研究发现,γ光子通过提高碳纳米管表面修饰官能团的量,强化了它们对于四膜虫的生物效应.本工作在研究碳纳米管对单细胞生物所引起的生物效应方面做出了有益探索,并且为碳纳米管生物医药领域的应用提供了新思路.     

CNTs化学修饰的γ剂量效应

实验证明荷能粒子和高能光子能在碳纳米管(CNT)上产生结构性缺陷。根据缺陷浓度可能影响连接在纳米管上功能基团浓度的假设,Skakalova等用SOCl2对γ射线辐照以后的碳壁纳米管进行功能化化学处理。结果发现,由这些碳纳米管制成的纳米管纸(NT-paper),无论是杨氏模量还是导电性都大大增加,但是没有给出的关于辐照剂量和连接在纳米管上功能基团浓度关联的直接证据。     

Ar离子束辐照下多壁碳纳米管网络的导电性增强

用Ar离子束辐照800K高温下的多壁碳纳米管(MWCNT)网络,注量为2×1016/cm2时,MWCNT网络的导电性提高～80%。实验结果表明,离子束辐照可通过在多壁碳纳米管间的引入连接改善多壁碳纳米管间的电学接触,制备高导电性的透明碳纳米管网络。     

内嵌金属的多壁碳纳米管辐射损伤研究

辐射损伤性能是制约核电池效能和使用寿命的重要因素。美国研究者Popa-Simil提出基于碳纳米管、金属复合结构材料的概念核电池,可实现核能到电能的高效转换,其设计中利用了碳纳米管的抗辐射损伤特性。本文通过建立包覆金属铜的多壁碳纳米管模型,采用分子动力学方法,对内嵌金属的多壁碳纳米管体系进行了辐射损伤的模拟研究。从配位缺陷数、溅射原子数、完美结构缺陷(Perfect structure defect,PST)原子数以及总的辐射损伤量等方面,与无内嵌金属的碳纳米管体系进行了分析对比。发现在有金属铜内嵌的情况下,溅射原子产额与无金属内嵌情况差别不大,但配位数缺陷和PST缺陷减小。表明内嵌金属起到支撑的效果,降低多壁碳纳米管在辐照下的形变,增强了其自修复能力,从而使得辐照耐受性能有所增强。     

单壁碳纳米管的γ辐射剪切与光声效应

系统研究了在硫酸溶液中用γ辐射法剪切单壁碳纳米管,初步探索了在激光以及γ射线照射下的水溶液中单壁碳纳米管的光声效应,并对辐射剪切单壁碳纳米管的机制进行了讨论。用透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）以及拉曼光谱对短单壁碳纳米管进行分析和表征。结果表明：γ辐射和硫酸氧化作用在剪切碳管的过程中存在协同效应,得到的短碳纳米管的平均长度为200～400nm,在水中可稳定分散1周;辐射剪切在碳纳米管外侧及端帽处引进—OH、—COOH等官能团。另外,Q开关脉冲激光照射下的单壁碳纳米管在溶液中会发生强光声效应,相比而言,当照射碳管的光子能量达到γ光子能量时碳管的光声效应非常微弱。     

重离子和γ辐照硼硅酸盐玻璃的辐照效应对比

为研究玻璃固化体在不同辐照方式下的宏观和微观结果及其对应关系,使用重离子和γ辐照硼硅酸盐玻璃,分别测量了辐照后硼硅酸盐玻璃的硬度和模量变化。发现在γ辐照条件下,直到吸收剂量达到6×10~6 Gy,硼硅酸盐玻璃的宏观性质(硬度和模量)均未发生明显改变。在Xe离子辐照条件下,当辐照剂量达到0.1 dpa时,硬度和模量减少达饱和值。此外,测量了γ辐照后的硼硅酸盐玻璃的吸收光谱,得到了辐照后硼硅酸盐玻璃带隙随吸收剂量的变化规律,讨论了辐照产生的微观缺陷来源和产生机理。发现重离子辐照产生的硬度和模量的下降主要来源于玻璃网络结构的断裂,而重离子的核能量沉积是造成网络体结构断裂的主要原因。结合γ辐照样品的吸收光谱结果,通过对比γ射线和重离子辐照后的样品硬度和模量变化不同趋势可发现:γ辐照会在硼硅酸盐玻璃中产生微观缺陷(非桥氧空位色心等),这些缺陷主要来源于网络体末端与钠相连的键的断裂。而网络体末端的断裂不影响硼硅酸盐玻璃的网络体结构,所以γ辐照产生的缺陷不会引起硼硅酸盐玻璃的硬度和模量变化。     

质子和γ射线辐照对Bi-系超导体零电阻温度的影响

２０ＭｅＶ质子辐照固态反应法和硝酸盐溶胶凝胶法制备的Ｂｉ－系超导体，伴随有核激发的γ及β射线辐照。在线测量的结果表明超导样品的零电阻温度Ｔ是增加的，但是随着时间的推移Ｔ值逐渐下降。我们测量了超导体的Ｔ和γ射线随时间的变化情况。发现Ｔ在伴随γ射线辐照下首先增加，而后逐渐下降。这表明γ射线对超导体的Ｔ存在两方面的影响，一是激发样品中的载流子，激发态的载流子构成载流子对，其能隙较宽，提高了：二是产生辐照缺陷，破坏超导体的微观结构，降低Ｔ质子辐照在超导样品中产生很多缺陷，降低Ｔ。     

γ辐照和热作用下改性钠基膨润土对~(137)Cs吸附性能的研究

为研究γ辐照和热作用对缓冲材料吸附性能的影响,以高庙子改性钠基膨润土为研究对象,采用批式法对改性钠基膨润土原土、γ辐照的改性钠基膨润土和γ辐照-热顺序作用的改性钠基膨润土对137Cs的分配系数进行了测定。结果显示,在本研究的实验条件下,相较改性钠基膨润土原土,经γ辐照后对137Cs的吸附能力增加了30.1%~39.4%;相较γ辐照后改性纳基膨润土,γ辐照-热顺序作用可使得该膨润土对137Cs的吸附能力进一步增加,平均增量为16%。     

气相纯化处理对碳纳米管修饰的XANES和XPS谱学研究

结合X射线近边吸收谱和光电子能谱对经过一系列纯化过程处理后的单壁碳纳米管进行系统的表征.这些纯化过程包括空气氧化、盐酸浸泡以及退火处理.从实验结果发现单壁碳纳米管的表面修饰程度在纯化过程中逐渐增强,经过Ar气保护下的高温退火后,这些表面修饰明显减少.同时还发现单壁碳纳米管能与氯原子成键,这种简单的修饰方法可能对单壁碳纳米管的应用具有重要意义.     

辐射法制备Pt-Pd／CNTs纳米复合材料

采用γ射线辐射法成功制备了铂-钯-碳纳米管(Pt-Pd/CNTs)纳米复合材料.分别介绍了辐照剂量、溶液pH值和表面活性剂对Pt、Pd的还原率,Pt-Pd沉积在CNTs上的分布及其粒径大小的影响.扫描电镜(SEM)和元素能谱分析(EDS)测试结果表明:纳米合金粒子Pt-Pd(平均粒径10 nm左右)均匀地分布在CNTs表面;辐照剂量的增加、调整溶液pH值至弱碱性、添加表面活性剂均可以使Pt和Pd的利用率有明显的提高.     

CuS亚微米空心结构γ辐照制备及表征

在常温常压下,利用γ射线辐照CuCl2、Na2S2O3和SDS水溶液,制备出CuS亚微米空心球结构。利用XRD、FESEM、TEM对其进行了表征。分析结果表明,CuS空心球结构外径约为600nm,内径约为400nm,壁厚约100nm。初步研究了辐照吸收剂量率及表面活性剂对产物形貌的影响,并探讨了CuS空心球结构可能的形成机制。     

不同工艺生成的Si—SiO2经电离辐照的电子自旋共振研究

采用电子自旋共振（ＥＳＲ）分析技术，较系统地研究了Ｓｉ－ＳｉＯ２体系中点缺陷Ｐｂ和Ｅ＇随氧化工艺、＾６０Ｃｏγ射线辐照剂量和辐照所加偏压的变化关系。实验结果表明：两类Ｓｉ／ＳｉＯ２样品在γ辐照前后均能观察到Ｐｂ缺陷，且γ辐照在Ｓｉ－ＳｉＯ２中产生更多的Ｐｂ缺陷；第一类样品在正电场下辐照将产生Ｅ＇缺陷，在自由场下辐照剂量达５×１０＾４Ｇｙ（Ｓｉ）时才能观察到Ｅ＇缺陷；在辐照后的第二类样品中无Ｅ＇信号     

辐射交联对MWNTs/PE复合材料导电行为的影响

本文采用溶液混合、超声波分散的方法,制备了多壁碳纳米管(MWNTs)/高密度聚乙烯(HDPE)、MWNTs/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)两种复合材料,并对其进行50、150、300 kGy的60Co γ射线辐照,研究了MWNTs/PE复合材料的辐射交联对电性能的影响.结果表明MWNTs/PE复合材料经过辐射交联后,...     

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。     

高能铁离子辐照二氧化硅玻璃产生的缺陷研究

室温下用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和电子顺磁共振技术测量分析1.157 GeV56Fe离子辐照的二氧化硅玻璃,研究了高能重离子辐照产生缺陷的规律.紫外-可见吸收光谱测量结果显示,高能铁离子辐照产生了包括E'心、非桥连氧空穴心(NBOHC)和缺氧心ODC(Ⅱ)在内的多种缺陷结构.随着离子辐照量的增加,各类缺陷的数量逐渐增大并在高辐照量时趋于饱和.用单离子饱和损伤模型对实验结果进行拟合,获得了各类缺陷的产生截面在90-140 nm2.根据缺陷相对数量的变化关系探讨了E心和NBOHC的产生机制.荧光光谱显示,当以5 eV的紫外光激发辐照样品时,观测到三个荧光发射峰,分别位于4.28 eV(α带)、3.2 eV(β带)和2.67 eV(γ带),α带和γ带的存在证实辐照产生了ODC(Ⅱ)缺陷.实验发现β带是二氧化硅玻璃中的一种固有缺陷,高能离子辐照可使其部分脱色.电子顺磁共振测量进一步证实了E'心的产生规律.     

血栓调节蛋白和von Willebrand因子作为核辐照引起内皮细胞损伤的标志(英文)

培养后呈汇合成片的人脐静脉内皮细胞在体外经~(60)Coγ线照射,剂量从0～50Gy。辐照后于不同时间测定内皮细胞内、细胞膜表面和细胞培养上清液中血栓调节蛋白含量。辐照后24h,内皮细胞释放的血栓调节蛋白和von Willebrand因子增高,同时内皮细胞膜表面血栓调节蛋白的分子数和活性也都增高,其增加幅度与照射剂量有关。辐照后2～6d,内皮细胞血栓调节蛋白的合成和释放都降低。揭示了核辐照可引起内皮细胞损伤,血栓调节蛋白可作为核辐照引起内皮细胞损伤的一个标志。对核辐照后内皮细胞功能异常与急性放射病的发病机理之间的关系亦作了讨论。     

血栓调节蛋白和von Willebrand因子作为核辐照引起内皮细胞损伤的标志

培养后呈汇合成片的人脐静脉内皮细胞在体外经~(60)Coγ线照射,剂量0～50Gy。辐照后于不同时间测定内皮细胞内、细胞膜表面和细胞培养上清液中血栓调节蛋白含量。辐照后 24h,内皮细胞释放的血栓调节蛋白和von Willebrand因子增高,同时内皮细胞膜表面血栓调节蛋白的分子数和活性也都增高,其增加幅度与照射剂量有关。辐照后2～6d,内皮细胞血栓调节蛋白的合成和释放都降低。揭示了核辐照可引起内皮细胞损伤,血栓调节蛋白可作为核辐照引起内皮细胞损伤的一个标志。对核辐照后内皮细胞功能异常与急性放射病的发病机理之间的关系亦作了讨论。     

国产RPV钢质子辐照的巴克豪森噪声研究

采用240 ke V质子对国产反应堆压力容器(RPV)钢试样进行辐照。辐照注量为0.25×1017~5×1017cm-2(对应位移损伤量0.05~1 dpa)范围。对辐照试验分别进行巴克豪森噪声(MBN)检测和辐照样品的显微硬度测试,研究MBN信号与辐照注量和力学性能之间的关系。结果表明:MBN信号对辐照缺陷非常敏感,随着辐照损伤量增加MBN信号先快速降低,随后又开始升高,并在0.3~1 dpa区间变化趋于缓和。上述变化主要归因于材料内部磁畴壁与质子辐照缺陷的相互作用。显微硬度测试表明:质子辐照后材料呈显著的辐照硬化趋势;同时通过显微硬度与MBN信号对比发现,MBN信号与显微硬度存在显著的线性关系。     

在酚醛/乙醇溶液中利用γ射线共辐照改性碳纤维表面性能的研究

辐射加工技术以其高效、节能和环保等特点,在改性材料界面上已经得到广泛应用。本文利用γ射线共辐照接枝技术,在酚醛／乙醇溶液中对碳纤维表面进行处理。对辐照处理前后的碳纤维,分别利用X射线光电子能谱定性和定量分析表面化学元素及官能团组成;原子力显微镜观察碳纤维单丝表面形貌的变化;用扫描电子显微镜观察碳纤维表面复合材料层间剪切断口;通过层间剪切强度表征碳纤维增强环氧树脂复合材料的界面性能,并在30kGy吸收剂量下(剂量率4．8kGy／h),比较了不同浓度的接枝液对层间剪切强度的影响。结果表明,γ射线引发酚醛能够在碳纤维表面发生接枝反应,处理后碳纤维表面形貌有明显变化,能够有效地增加碳纤维表面O／C值和含氧官能团数量,提高其复合材料的界面强度。