氧化锡粒子/石墨烯纳米复合材料真空热还原制备及其在近红外胰腺癌热疗中的应用

利用真空热还原法制备得到氧化锡粒子/石墨烯纳米复合材料(SnO2/GR),该过程中,石墨烯氧化物原料既是氧化锡粒子的有效载体来源,也是新型的活泼氧给体,可同步将零价锡氧化为正四价锡,石墨烯氧化物原料则被还原为石墨烯。利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱等分别对氧化锡粒子/石墨烯纳米复合材料的形貌和尺寸、结构进行了表征。利用该新型材料在近红外(NIR)激光照射下的强光热转化性能,使相比健康细胞更易受到温度影响的胰腺肿瘤细胞内部产生过高热(Hyperthermia),从而诱导胰腺肿瘤细胞热损伤及细胞凋亡。实验结果表明,在1064nm近红外激光照射下,对照组胰腺肿瘤细胞仍保持较高活性,而实验组的胰腺肿瘤细胞活力则大幅降至5.03%,充分显示了氧化锡粒子/石墨烯纳米复合材料在胰腺肿瘤热疗领域的潜力。     

Adsorption of Ce（Ⅳ） in nitric acid medium by imidazolium anion exchange resin

N-methylimidazolium functionalized anion exchange resin in NO3-form(RNO3) was prepared and used for adsorption of Ce(IV)in nitric acid medium.The adsorption amount increased with shaking time increasing and the adsorption equilibrium was obtained within 180min.Ce(IV) was partially reduced to Ce(III) and the reduction percent of Ce(IV) increased with shaking time increasing.But RNO3 was morestable than other resins due to the high resistance to oxidation.A little increase of adsorption amount was found with concentration of HNO3increasing.However,the reduction percent of Ce(IV) decreased with the increase of HNO3 concentration.The addition of NaNO3 decreasedthe adsorption amount of Ce(IV) on RNO3 due to the competitive anion exchange reaction.Ce(IV) was adsorbed on RNO3 in the form ofCe(IV) anion nitrato-complex.RNO3 and Ce(IV)-loaded RNO3 were characterized by fourier transform infrared(FT-IR) and thermogravimeric analysis(TGA).Ce(IV) could be easily separated from RE(III) solution by RNO3.     

Extraction mechanism of cerium（Ⅳ） in H2SO4/H3PO4 system using bifunctional ionic liquid extractants

The extraction of Ce（Ⅳ） in H2SO4/H3PO4 system was investigated systematically using bifunctional ionic liquid extractants（Bif-ILES） [A336][P507],[A336][P204] and [A336][C272] in n-heptane.The effects of H2SO4 concentration,extractant concentration and salting-out agent concentration were observed in detail.The extraction mechanism of Ce（Ⅳ） in H2SO4/H3PO4 system was obtained.The comparison with other extractants such as Cyanex923,TBP was also studied.Thermodynamic functions of the extraction reaction were calculated,showing that the extraction was an exothermic process.The separation of Ce（Ⅳ） from RE（Ⅲ） and Th（Ⅳ） was also investigated.The result indicated that Ce（Ⅳ） could be selectively extracted in this system.CePO4 nanoparticles were obtained in the process of stripping using H2O2 in H2SO4/H3PO4 system.X-ray diffraction（XRD）,scanning electron microscopy（SEM） and spectroscopy were adopted for the characterization of the sample.     

超临界水堆子通道分析

超临界水堆作为6种第4代未来堆型中唯一的水冷堆,具有一些独特的特点,受到了广泛重视。本工作以上海核工程研究设计院的常规压水堆子通道程序为基础,开发编制了适用于超临界水堆的子通道程序,并对典型带有慢化剂水棒的超临界水堆燃料组件进行了模拟计算,得到了堆芯子通道内的温度、燃料棒包壳温度、表面传热系数等参数的分布规律。此外,研究了不同超临界流体换热关系式对计算结果的影响,结果显示,各传热关系式的计算结果存在一定差异。     

Ce(Ⅳ)Y分子筛对FCC汽油的选择性吸附脱硫的研究

采用草酸对NaY分子筛进行脱铝,然后用经过脱铝的NaY分子筛与硝酸铈溶液进行液相离子交换,经过焙烧制得Ce(Ⅳ)Y分子筛。在室温(25℃)、剂油比为1∶3、吸附时间为6h的条件下,用Ce(Ⅳ)Y和NaY分子筛对FCC汽油(硫含量为135μg/g)进行静态吸附脱硫,利用微库仑综合分析仪对吸附剂处理过的FCC汽油进行硫含量的测定,结果表明经过改性的Ce(Ⅳ)Y分子筛脱硫率为85.1%,比NaY分子筛的脱硫率高34.4个百分点。利用频率响应仪(FR)和智能重量分析仪(IGA)研究了Ce(Ⅳ)Y分子筛与噻吩类硫化物的作用机理。结果表明:Ce(Ⅳ)Y分子筛不但能够脱除噻吩、2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、四氢噻吩等硫化物,而且能够脱除一部分NaY分子筛较难脱除的二甲基类噻吩硫化物,噻吩与Ce(Ⅳ)Y分子筛之间形成的稳定的化学键是S-M(σ)键和π络合的共同作用。     

硝酸体系中铂催化肼还原U(Ⅵ)的反应动力学

开展了硝酸体系中以肼为还原剂、铂黑为催化剂催化还原U(Ⅵ)的动力学研究。通过考察U(Ⅵ)浓度、肼浓度、酸度以及催化剂用量等条件对反应过程的影响,确定了反应的初始动力学速率方程为-dc(UO²⁺₂)dt=kc^0.44(UO²⁺₂)c^0.19(N₂H⁺₅)c^-0.23(H⁺),在60 ℃、固液比r_S/L=2.0 g/L时,速率常数k=2.6×10^-3 (mol/L)^0.6/min。研究了温度对反应速率的影响,结果表明,在20~75 ℃范围内,随着温度升高,反应速率加快,反应过程由动力学控制转变为扩散控制过程。对比了硝酸体系与高氯酸体系的反应动力学实验数据,发现相同条件下硝酸体系的反应速率明显低于高氯酸体系,并分析了其中的原因。     

功能化的β-环糊精水凝胶对U(Ⅵ)、 Th(Ⅳ)的吸附

以顺丁烯二酸酐修饰的β-环糊精（β-CD）、丙烯腈(AN)和顺丁烯二酸酐(MAH)为单体,合成了功能化三元共聚物水凝胶β-CD/MAH-co-AN-co-MAH（CD-AN-MAH）,进一步肟化得到β-CD/MAH-co-AO-co-MAH（CD-AO-MAH）。为了探索两种三元共聚物水凝胶在一定条件下对U(Ⅵ)、Th(Ⅳ)的吸附特性,研究了酸度、时间和温度对吸附过程的影响,进而观察U(Ⅵ)和Th(Ⅳ)的不同的吸附行为;结合动力学拟合、吸附等温线和热力学拟合解释U(Ⅵ)和Th(Ⅳ)与两种新材料间的相互作用机理。结果表明：一定酸度条件下,两种三元共聚物水凝胶对U(Ⅵ)和Th(Ⅳ)的吸附均是快速的动力学过程,服从准二级动力学模型;肟化后的CD-AO-MAH对U(Ⅵ)的吸附效果优于肟化前的CD-AN-MAH;且两种三元共聚物水凝胶对于U(Ⅵ)的吸附均优于对Th(Ⅳ)的吸附。再一次证明肟基对U(Ⅵ)有较好的选择性,肟化后的三元共聚物水凝胶可以做为选择性分离U(Ⅵ)的潜在材料。     

1BX制备过程中U(Ⅳ)和U(Ⅵ)的同时快速分析

将U(Ⅳ)、U(Ⅵ)可见吸收光谱与偏最小二乘法(PLS)相结合,利用自主研制的多通道光纤光谱仪及分析软件,建立了1BX制备过程中U(Ⅳ)、U(Ⅵ)的同时、快速测定方法。研究结果表明:建立的U(Ⅳ)、U(Ⅵ)定量校正模型具有较高的准确性,U(Ⅳ)测定范围为1.00~180.21g/L,U(Ⅵ)测定范围为11.00~200.00g/L,对于U(Ⅳ)、U(Ⅵ)样品测量相对偏差分别小于7%和8%,U(Ⅳ)重加回收率为99.4%~100.8%,U(Ⅵ)重加回收率为96.4%~104.6%。方法简单、快速、无需预处理、可同时进行多组分测量,为该工艺过程的在线分析或流线分析提供基础。     

Purex流程萃取体系下相关组分的分配比模型 Ⅰ.U(Ⅳ)分配比模型

在MATLAB软件平台上,利用文献报道的610组U(Ⅳ)分配比数据分别对美国、印度及日本提出的3种不同的U(Ⅳ)分配比模型函数进行了验证,验证结果表明:3种模型计算值与实验值的相对偏差均至少在20%以上,其中以美国研究者提出的U(Ⅳ)分配比模型计算效果最佳,但仍无法直接用于模拟计算U(Ⅳ)的分配比。因此,为得到相对偏差较低的U(Ⅳ)分配比模型,以美国研究者提出的模型为基础进行修正,修正后的模型为D(U(Ⅳ))=K*(U(Ⅳ))c2(fTBP),其中K*(U(Ⅳ))=(1.4/(30×c(U(Ⅳ))+1))×K*(U(Ⅵ))×(0.054 1+0.000 658×c2(NO-3)),该模型使用范围为:平衡水相硝酸浓度为0.4~4.0mol/L,U(Ⅳ)质量浓度为5~50g/L,U(Ⅵ)质量浓度为15~150g/L,Pu(Ⅲ)质量浓度为0.4~36.3g/L,肼浓度为7×10-4~2mol/L,相对偏差在±15%以内。     

磷酸三异戊酯、磷酸三仲丁酯对U(Ⅵ)、Th(Ⅳ)的萃取性能

研究了磷酸三异戊酯(TiAP)、磷酸三仲丁酯(TsBP)的正十二烷溶液从硝酸介质中萃取U(Ⅵ)、Th(Ⅳ)的性能及Th(Ⅳ)的萃取容量,并在相同条件下与磷酸三丁酯(TBP)的萃取性质进行了比较。结果表明:TiAP对Th(Ⅳ)、U(Ⅵ)的萃取性能与TBP相近,相同酸度情况下,分配比均略高于TBP;TsBP萃取U(Ⅵ)的分配比高于TBP,而萃取Th(Ⅳ)的分配比低于TBP。随着水相硝酸浓度的增大,两种萃取剂对Th(Ⅳ)、U(Ⅵ)的萃取分配比增大,但在较高酸度下则相反;同时比较了TiAP、TsBP、TBP对Th(Ⅳ)的萃取容量。