钕在钙钛锆石和榍石组合矿物中的固溶机制

以ZrSi O4、CaCO3、Ti O2、Al2O3、Nd2O3为原料,引入Al3+作价态补偿,通过固相反应制备包容模拟三价锕系核素Nd的钙钛锆石(CaZrTi2O7)和榍石(CaTiSi O5)组合矿物固化体。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜/能谱仪(SEM/EDS)研究其矿相组成、微观结构和元素分布,探讨Nd在钙钛锆石和榍石组合矿物固化体中的固溶机制。研究表明:钙钛锆石和榍石组合矿物固化体较佳的合成条件是在1 230℃条件下保温30 min,较佳配方的摩尔比为n(Ca1-x/2-y/4Nd(x+y)/2Zr1-y/4Alx/2Ti2-x/2O7)∶n(Ca1-xNdxAlxTi1-xSi O5)=[4/(4-y)]∶1;Nd3+能够进入钙钛锆石和榍石晶格,榍石能够固溶Zr4+、Al3+、Nd3+,Zr4+和Nd3+取代Ca2+位,Al3+占据Ti4+位,钙钛锆石能够固溶Al3+、Nd3+,Nd3+进入Ca2+位和Zr4+位,Al3+占据Ti4+位。     

掺钕钙钛锆石、榍石组合矿物固化体的浸出性能

以硅酸锆(ZrSiO4)、碳酸钙(CaCO3)、二氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)和氧化钕(Nd2O3)为原料,采用固相反应工艺,制备掺钕钙钛锆石、榍石组合矿物固化体,借助X射线衍射(XRD)、背散射二次电子像(BSE)、荧光光谱(FS)、能谱(EDS)等分析手段,研究掺钕钙钛锆石、榍石组合矿物固化体的化学稳定性。结果表明,钙钛锆石、榍石的组合矿物能很好地固溶Nd,固化体具有良好的化学稳定性;在90℃,第42d,CZ15-1260、CZA15-1260、CA15-1260固化体样品的平均归一化浸出率分别为1.82×10-4、1.38×10-4、1.48×10-4g·m-2·d-1;固化体的较佳烧结温度为1260℃。     

钙含量对钙钛锆石-钡硼硅酸盐玻璃陶瓷结构的影响

采用熔融-热处理工艺制备SiO₂-Na₂O-B₂O₃-BaO-CaO-TiO₂-ZrO₂体系玻璃陶瓷,利用差热分析法（DTA）、傅氏转换红外线光谱分析仪（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等技术手段研究了晶核剂（CaO、TiO₂和ZrO₂）总含量为45%时,不同钙含量（CaO∶TiO₂∶ZrO₂=x∶2∶1（摩尔比）,x=0.5～6）对玻璃陶瓷晶相和显微结构的影响,并采用粉末静态浸泡法（PCT）测试了C₂（即x=2）玻璃陶瓷样品的抗浸出性能。结果表明：玻璃网络结构主要由［SiO₄］、［BO₃］和［BO₄］构成,随着Ca含量的增加,更多的B以［BO₄］加入玻璃网络中,玻璃转变温度T_g逐渐升高,放热峰温度逐渐降低,但峰强逐渐增高;x＜2时,样品中除CaZrTi₂O₇晶相外还有其他晶相（如TiO₂和ZrO₂）出现;当x=2和4时,样品中只有单一的CaZrTi₂O₇晶相;x=6时,有星状的CaZrTi₂O₇和柱状的CaTiO₃晶相生成。PCT实验结果表明：B、Na、Ca元素的归一化浸出率随浸泡时间的增加而降低,并在28 d后保持不变,分别为8.4、7.8、2.2 mg/(m²•d),与硼硅酸盐玻璃固化体浸出率处于同一数量级。     

钙钛锆石和榍石人造岩石固化模拟放射性焚烧灰的研究

以天然锆英石（ZrSiO4）、CaCO3、TiO2为原料,利用高温固相反应,借助X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等分析方法,进行了钙钛锆石（CaZrTi2O7）和榍石（CaTiSiO5）人造岩石固化模拟放射性焚烧灰的研究。结果表明：针对成分为CaO 60．9％（wt）,TiO2 10．2％（wt）,SiO2 6．16％（wt）,Fe2O3 11．4％（wt）的焚烧灰,当模拟放射性焚烧灰掺量分别为20％、40％、60％时,最佳合成及烧结温度分别为1260℃、1230℃、1200℃。采用本实验的工艺技术和路线,可以制备得到性能优良的钙钛锆石和榍石人造岩石固化体,其最佳烧结及合成温度随模拟放射性焚烧灰掺量的增加而降低;可以将固化基材的合成与人造岩石体固化体的烧结工艺合二为一,易于实现工程化。     

掺钕钙钛锆石基玻璃陶瓷制备及浸出性能研究

采用熔融-热处理工艺制备了掺钕钙钛锆石基玻璃陶瓷,研究了不同热处理工艺对玻璃陶瓷晶相结构的影响,用粉末静态浸泡法（PCT法）对玻璃陶瓷的浸出性能进行了评价。结果表明,玻璃陶瓷的玻璃转变温度（T_g）和析晶峰温度分别为580 ℃和740 ℃。采用先制备玻璃再进行热处理的方法（二步法）很容易生成CaTiO₃晶相,而采用从熔融温度降低到核化温度成核,再升高到晶化温度进行热处理的方法（一步法）,可获得稳定的2M型CaZrTi₂O₇晶相,且CaZrTi₂O₇晶粒呈树枝状分布在玻璃基质中。玻璃陶瓷固化体中B和Na元素的归一化质量损失在14 d后达到稳定值（约1 mg/m²）,Nd元素的归一化质量损失在28 d后达到稳定值（约0.2 mg/m²）,均较硼硅酸盐玻璃固化体的低1个数量级。     

钙钛锆石基组合矿物固溶铈的研究

以ZrSiO₄、CaCO₃、TiO₂、Al₂O₃、Ce₂C₆O₁₂•10H₂O为原料,采用固相反应工艺合成掺Ce钙钛锆石基钛酸盐组合矿物。利用XRD、BSE、EDS等分析方法,研究组合矿物的制备及其对Ce的固溶。结果表明：合成掺Ce钙钛锆石基钛酸盐组合矿物的较佳温度为1230℃;组合矿物的主要晶相为钙钛锆石固溶体,次要晶相是榍石和CaTiO₃的固溶体;CeO₂在组合矿物中的最大固溶量为21.39%;组合矿物固溶Ce⁴⁺的机制较复杂,Ce⁴⁺固溶在Ca²⁺位或Zr⁴⁺位,Al³⁺固溶在Ti⁴⁺位对Ce⁴⁺固溶在Ca²⁺位有电价补偿作用。     

氧化硼对铁磷酸盐玻璃陶瓷固化体的影响

研究了不同B₂O₃掺量对铁磷酸盐玻璃陶瓷高放废物固化体结构和性能的影响。应用溶出速率法（DR）对固化体进行了化学稳定性测试,使用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线衍射（XRD）方法研究了样品的结构。研究结果表明：玻璃陶瓷固化体的主晶相为独居石;B₂O₃的引入对玻璃陶瓷固化体的化学稳定性影响较大,以10%（摩尔分数）的B₂O₃代替Fe₂O₃制得的固化体化学稳定性最佳,其28d的质量浸出率约为7.81×10^-9g•cm^-2•min^-1;试样中存在大量正磷酸基团［PO₄］^3-和少量焦磷酸基团［P₂O₇］^4-,无偏磷酸基团［PO₃］^-存在,固化体中的B主要以［BO₄］四面体基团形式存在。     

核电厂放射性废液水泥固化体的制备北大核心CSCD

针对某核电厂复杂成分的中、低放射性废液水泥固化体制备过程中出现的流动度损失快、泌水分层、凝结时间难控制等问题,通过实验研究掺合料、保水增稠材料、投料顺序等因素对放射性废液水泥固化体流动度、保水性能、凝结时间、固化体性能的影响规律。研制出既满足国家标准GB 14569.1—2011又适用于现有工程装置的放射性废液水泥固化体专用添加剂及配方,即专用添加剂配方为粉煤灰∶稠化粉∶外加剂A质量比=1∶1∶0.15,水泥固化体配方为水泥∶专用添加剂∶废液质量比=1∶0.272∶0.585。     

模拟高放废液钛酸盐陶瓷固化体的浸出影响因素研究

本文采用ＭＣＣ－１静态浸出实验方法对动力堆模拟高放废液钛酸盐陶瓷固化体浸出影响的因素进行了研究。实验表明，钛酸盐陶瓷固化体的浸出过程是一个受许多因素影响的复杂过程，浸出时间、浸出温度、浸出剂组成及ｐＨ值等都会对包容核素的浸出率产生一定的影响。在本实验范围内，钛酸盐陶瓷固化体的浸出率与浸出时间之间可以用经验方程ｌｎＲ＝ａ＋ｂｌｎｔ（Ｒ为浸出率，ｔ为浸出时间，ａ、ｂ为常数，浸出剂为去离子水，浸出温度为９０℃，浸出时间为３～２８ｄ，浸出率为Ｃｓ、Ｓｒ、Ｍｏ、Ｂａ的元素浸出率及固化体的质量浸出率）来描述。浸出温度对固化体浸出性能的影响程度表现在浸出过程的表观活化能上，钛酸盐陶瓷固化体质量和各元素浸出过程的表观活化能仅约为１０～２０ｋＪ／ｍｏｌ，小于硼硅酸盐玻璃固化体。     

Al2O3对独居石玻璃陶瓷固化体的影响

本文研究了Al₂O₃掺量对独居石玻璃陶瓷固化体结构和化学稳定性的影响。用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线衍射（XRD）方法表征样品结构,用溶解速率法和全谱直读等离子体发射光谱（ICP-OES）分别测定样品在浸出液中浸泡后的失重速率及各元素的浸出浓度,以研究固化体的化学稳定性。研究结果表明：当Al₂O₃掺量为4%（摩尔分数）时,在980 ℃下保温3 h得到的独居石玻璃陶瓷固化体具有较高的化学稳定性,浸泡14 d时其质量浸出率最低,约为8.1 ng/(cm²•min),其中Ce、La元素在浸出液中均未检出;固化体的主晶相为独居石,结构中含有大量稳定的正磷酸基团［PO₄］^3-和少量的焦磷酸基团［P₂O₇］^4-,不存在偏磷酸基团［PO₃］^-。     

Cs在碱硬锰矿固溶体中化学固溶量的研究

以cs2CO3、BaCO3、Al2O3和TiO2为原料,通过高温固相反应,合成了单相的固溶Cs的碱硬锰矿固溶体。借助于X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和波谱分析(WDS),研究了物相组成、Cs的化学固溶量等。结果表明:获得了单相的固溶Cs的碱硬锰矿固溶体,其Cs的最高化学固溶量约为0.26 mol,过量的Cs会生成Cs2Al2Ti2O8。     

榍石固溶体中钕的固溶量

以CaCO₃、H₂SiO₃、TiO₂、Nd₂O₃和Al₂O₃为原料,通过高温固相反应合成榍石固溶体,借助X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）等分析手段,研究钕在榍石固溶体中的固溶情况。结果表明,引入Al³⁺作为电价补偿时,Nd³⁺能较好地固溶在Ca_1-yNd_yTi_1-yAlySiO₅固溶体中,其固溶量为12.3%～13.56%;不引入电价补偿时,Nd较难在Ca缺位的Ca_1-3/2yNd_yTiSiO₅固溶体中固溶,其固溶量约为3.5%;合成掺Nd榍石固溶体的较佳温度为1270℃。     

铈在榍石固溶体中的固溶量

以CaCO3、SiO2、TiO2、Ce2C8O12·10H2O和Al2O3为原料,通过高温固相反应合成榍石固溶体,借助X射线衍射(XRD)、背散射二次电子像(BSE)、能谱(EDS)等分析手段,研究铈在榍石固溶体中的固溶情况。研究结果表明,引入Al3+作为电价补偿时,Ce4+固溶在Ca1-xCexTi1-2xAl2xSiO5固溶体中,其最大固溶量为12.61%;不引入电价补偿时,Ce4+固溶在Ca1-2xCexTiSiO5固溶体中,其最大固溶量为10.98%;合成掺Ce榍石固溶体的较佳温度为1260℃。     

UO_2-ZrO_2固溶体的形成机理和微观结构演变分析

采用XRD谱和SEM图像研究了UO_2-ZrO_2芯块固溶体形成过程的离子扩散和化学转变规律。结果表明,ZrO_2扩散至UO_2界面与之发生反应较UO_2扩散至ZrO_2界面与之发生反应更容易。ZrO_2斜方向四方的同素异构转变有利于UO_2固溶体的形成。芯块的结构演变依赖于离子在UO_2与ZrO_2界面(U_xZr_(1-x))O_2和(Zr_yU_(1-y))O_2层的扩散和反应。离子半径和晶体结构的差异使得ZrO_2固溶于UO_2优于UO_2固溶于ZrO_2,导致芯块中的UO_2固溶体长大和ZrO_2固溶体逐渐减小。UO_2固溶体的形成主要是通过schottky缺陷,使Zr~(4+)离子置换U~(4+)离子。     

UO2-(Zr0.8Ca0.2)O1.8面心立方固溶体微球制备工艺研究

为研制出耐辐照的新型单相陶瓷燃料,采用溶胶-凝胶法,通过复合溶胶配制、分散胶凝、洗涤、干燥煅烧与烧结过程,开展了UO2-(Zr0.8Ca0.2)O1.8燃料微球制备工艺研究,制备出铀摩尔分数含量分别为30mol%、50mol%、70mol%的UO2-(Zr0.8Ca0.2)O1.8燃料微球样品。在对工艺过程进行分析的基础上,通过实验确定了工艺参数。采用X射线衍射（XRD）对3种燃料微球样品进行分析,分析结果表明:铀摩尔分数含量分别为30mol%、50mol%、70mol%的UO2-(Zr0.8Ca0.2)O1.8燃料微球样品均为面心立方（FCC）固溶体结构。      

Zr-4合金a-Zr固溶体中的Fe、Cr含量分析

将电化学分离Zr-4合金中Zr(Fe,Cr)2第二相粒子的技术和原子吸收光谱分析技术相结合,建立了一种分析Zr-4合金a-Zr固溶体中Fe、Cr含量的新方法,并用这种新方法分析了不同热处理状态下Zr-4合金a-Zr固溶体中的Fe、Cr含量。分析结果表明,随着淬火温度的增加,a-Zr固溶体中的Fe、Cr含量和Fe/Cr比值均增加,而Zr(Fe,Cr)2第二相粒子中的Fe/Cr比值则相应降低。结合以前的工作,可得结论:过饱和固溶在a-Zr固溶体中的Fe、Cr含量对Zr-4合金的耐水侧腐蚀性能有重要影响。     

Vaporization Study on Vanadium-Oxygen Solid Solution by Mass Spectrometric Method

The vapor pressures over vanadium-oxygen solid solution (0.001≦O/V≦0.145) were measured by mass-spectrometric method in the temperature range of 1,855–2,117K. The main vapor species were observed to be V(g) and VO(g). The vapor pressure of V(g) is higher than that of VO(g) over the solid solutions with all O/V ratios except for O/V=0.145. The vapor pressure of V(g) is nearly independent of O/V ratio. The vapor pressure of VO(g) decreases with decreasing O/V ratio. The oxygen partial pressure was calculated as a function of temperature and O/V ratio from the vapor pressures of V(g) and VO(g), from which the partial molar enthalpy and entropy of oxygen in the solid solution were determined. The partial molar enthalpy of oxygen was observed to be independent of composition, suggesting the presence of very weak interaction between interstitial oxygens. The compositional dependence of the partial molar entropy of oxygen can be explained by assuming the occupation of the octahedral site in bcc vanadium lattice by the interstitial oxygens. The excess partial molar entropy of oxygen was compared with the value derived from the sum of the contributions from the volume expansion, electronic heat capacity and vibrational terms.     

热-水-力-化学耦合作用下Ca0.86Nd0.14Ti0.86Al0.14SiO5固溶体的化学稳定性

以CaCO₃、Nd₂O₃、TiO₂、SiO₂、Al₂O₃为原料,用固相法制备掺钕榍石固溶体（Ca_0.86Nd_0.14Ti_0.86Al_0.14SiO₅）。采用PCT法进行浸泡实验,借助X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）等分析手段,研究掺钕榍石固溶体在热 水 力 化学（THMC）耦合作用下的化学稳定性。结果表明,在pH值为5～9、温度150～200 ℃、压强0.476～1.554 MPa的耦合作用下,Ca_0.86Nd_0.14Ti_0.86Al_0.14SiO₅固溶体具有良好的化学稳定性;pH值、温度（压力）对Ca_0.86Nd_0.14Ti_0.86Al_0.14SiO₅固溶体中Si⁴⁺、Al³⁺、Nd³⁺的归一化浸出率无明显影响;Ca²⁺在200 ℃（1 554 MPa）时的抗浸出性能较150 ℃时的好;在浸泡初期（1～21 d）Ca²⁺在pH值为9时的抗浸出性能优于pH值为5和7时的,浸泡后期（28、42 d）3种溶液中固溶体的Ca²⁺抗浸出性能趋于一致;Ti⁴⁺在pH值为9时的抗浸出性能较pH值为5和7时的好。     

肿瘤放射性受体显像剂奥曲肽的固相合成

采用苏氨酸转变为苏氨酸乙酯，再用LiAlH4还原该乙酯合成了苏氨醇，用自动多肽合成仪和Fmoc(9-芴甲基羰基)保护的氨基酸合成了7肽-树脂；再用三氟醋酸铊(Tl(Tfa)3)在7肽-树脂上形成7肽的二硫键；用苏氨醇氨解法裂解肽-树脂并在7肽链上接上苏氨醇形成八肽；然后用三氟乙酸脱去氨基酸侧链保护基团，用高效液相色谱法纯化八肽，得到了奥曲肽(OCT)。     

Effects of CH3OH Addition on Plasma Electrolytic Oxidation of AZ31 Magnesium Alloys

Plasma electrolytic oxidation (PEO) films on AZ31 magnesium alloys were prepared in alkaline silicate electrolytes (base electrolyte) with the addition of different volume concentra?tions of CH3OH, which was used to adjust the thickness of the vapor sheath. The compositions, morphologies, and thicknesses of ceramic layers formed with different CH3OH concentrations were determined via X-ray diffraction (XRD), energy-dispersive spectroscopy (EDS), and scanning elec?tron microscopy (SEM). Corrosion behavior of the oxide films was evaluated in 3.5 wt.% NaCl solution using potentiodynamic polarization tests. PEO coatings mainly comprised Mg, MgO, and Mg2SiO4. The addition of CH3OH in base electrolytes affected the thickness, pores diameter, and Mg2SiO4 content in the films. The films formed in the electrolyte containing 12% CH3OH exhibited the highest thickness. The coatings formed in the electrolyte containing different con?centrations of CH3OH exhibited similar corrosion resistance. The energy consumption of PEO markedly decreased upon the addition of CH3OH to the electrolytes. The result is helpful for energy saving in the PEO process.