二醋酸纤维素薄膜剂量计的制备和性能研究

为了改善醋酸纤维素薄膜剂量计在γ辐射剂量测定中稳定性欠佳的问题,拓展其辐射测量应用范围,采用离子液体均相乙酰化纤维素方法制得的二醋酸纤维素（CDA）粉末为原料,优化CDA薄膜制备工艺,研究其γ辐射变色性能及稳定性,制备适用于γ辐射剂量测量且性能优良的CDA薄膜剂量计。基于CDA的辐射变色机理,该薄膜剂量计在270 nm的单位厚度吸光度与吸收剂量存在良好的线性关系,剂量率、CDA的取代度和辐照气氛对薄膜的工作曲线影响较小。CDA薄膜剂量计的剂量检测量程为50~400 kGy,扩展不确定度为8.8%（K=2）,辐照后24 h内吸光度测试稳定,具有良好的辐照稳定性,基本满足工业上对于辐射剂量计的使用要求,有望应用于γ辐射剂量的测量。     

聚丙烯酰胺-咪唑类聚离子液体凝胶的辐射合成及其对铀和碘的吸附

采用γ射线辐射引发技术制备了一类聚丙烯酰胺-咪唑类聚离子液体凝胶(PAm-C_nvim_2Br_2)。当吸收剂量为5kGy时,得到了凝胶分数超过95%的聚离子液体凝胶,其溶胀度可由吸收剂量控制。合成的PAmC_nvim_2Br_2可以从碳酸盐溶液中吸附铀最大吸附量约130mg/g,或从碘化钠溶液中吸附碘离子最大吸附量约160mg/g,吸附过程符合Langmuir模型。红外与XPS分析表明,吸附过程遵循离子交换的反应机理。PAmC_nvim_2Br_2凝胶对铀及碘有很好的吸附、解吸性能,有望用于含有铀和碘的放射性废水处理。     

聚二甲基硅氧烷在过氧化氢溶液中的伽玛辐射效应

研究了6%过氧化氢(H_2O_2)溶液中的聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)橡胶材料的g辐射效应。首先利用拉伸实验测试了辐照前后PDMS橡胶材料力学性能的变化,然后利用甲苯平衡溶胀法,差示扫描量热分析和傅里叶变换衰减全反射红外光谱分析(Attenuated total reflection-Fourier transform infrared,ATR-FTIR)法对其辐照前后的化学结构变化进行了表征。结果表明,在H_2O_2溶液中辐照的PDMS仍发生以辐射交联为主的反应,且在相同的吸收剂量下,相较于空气中辐照的PDMS,在H_2O_2溶液中辐照的PDMS的断裂伸长率较高,弹性模量较小,交联密度较低。这可能是由于H_2O_2溶液在辐照过程中产生的氧化性活性物质能够捕获PDMS辐照生成的大分子活性自由基,从而降低了PDMS发生交联反应的概率。ATR-FTIR结果则进一步表明,随着吸收剂量的增加,PDMS表面出现一定程度的氧化,而相较于空气中辐照的样品,在H_2O_2溶液中辐照的样品表面氧化程度并未明显增强。     

ACR增韧聚碳酸酯/聚乳酸合金的制备与性能研究

以核壳结构的丙烯酸酯类树脂(ACR)作为增韧剂,对聚碳酸酯(PC/)聚乳(酸PLA)合金进行增韧改性,研究了ACR用量对合金力学性能、热性能和微观形态的影响。结果表明:加入一定用量的ACR,合金的冲击强度大幅度提高,而其他力学性能影响较小;合金比例为PC/PLA=90/10时,二者的相容性良好,体系只有一个玻璃化温度;ACR的用量对合金的微观形态有一定的影响。     

Swelling behaviour of amphiphilic poly(methacryloxyethyl dimethylalkane ammonium bromide) gels in alcohol/water solvent systems

Three kinds of amphiphilic PMADAB gels were prepared through radiation-induced polymerization and crosslinking of methacryloxyethyl dimethylalkane ammonium bromide(MADAB) with different alkyl side chains(butyl,octyl and dodecyl).The length of alkyl side chains had significant influence on swelling behavior of the PMADAB gels in alcohol/water solvent.Equilibrium swelling degree(EDS) of PMBDAB(butyl) gel in water was ca.160 and decreased with increasing alcohol content(x),whereas EDS of PMODAB(octyl)and PMDDDAB(dodecyl) gels showed a convex-upward function of x,i.e.,these two gels barely swelled in pure water and swelled with increasing x and then shrank gradually.This phenomenon was explained by the hydrophobic association of long alkyl chains and a cosolvency effect of PMADAB in alcohol and water.The swelling behavior of PMADAB gels in methanol,ethanol and isopropanol were similar,and their EDS are related with the dielectric constant of alcohol solvents.The results suggest that PMADAB gels may be potential absorbents for various kinds of alcohols.     

纳米碳材料的辐射改性及其应用进展

碳材料是自然界中与人类关系最为密切的重要材料之一,伴随着纳米科技的发展,具有纳米结构的功能碳材料的研究逐渐深入,已经出现了石墨烯、碳纳米管等性能优异的纳米碳材料。纳米碳材料具有机械强度高、导热导电能力强等诸多优点以及环境友好特性,能够满足绿色化学和可持续性发展的要求,因而其在复合材料中的应用成为相关领域的研究热点。纳米碳材料的引入可以显著提高复合材料的性能,并且还可以赋予材料新的性能,其在功能复合材料方面有良好的应用前景。然而,由于纳米碳材料自身的结构特点,其在溶剂和聚合物基体中的分散性、相容性和稳定性较差,这一直阻碍着其性能在复合材料中的发挥,甚至可能导致材料的整体性能降低。因此,提高纳米碳材料的分散能力和使用性能一直是研究的难点和热点。通过化学的方法提高纳米碳材料的分散能力,操作过程复杂,生产成本增加,且化学品试剂大多具有很强的毒性。近年来,纳米碳材料的辐射改性受到各界广泛的重视,利用辐射技术制备和官能化修饰纳米碳材料,可以显著提高纳米碳材料的分散能力和与基体的相容性。辐射刻蚀和还原技术用于纳米碳材料的制备时,可对其结构进行设计,例如辐射制备短切碳纳米管,降低了碳纳米管的长度,可有效提高分散能力。利用高能射线还可将氧化石墨烯进行还原,提供简单高效制备石墨烯的新方法和新思路。辐射接枝可用于纳米碳材料的表面修饰,例如在碳纳米管或石墨烯表面接枝聚合含碳碳双键的酯和芳香类聚合物,提高了纳米碳材料在溶剂和聚合物基体中的分散性能,有助于制备各种高性能功能材料。本文综述了近年来辐射技术在碳纳米管、氧化石墨烯及碳纳米纤维等材料改性及其应用方面的研究进展,总结了这三种纳米碳材料的优异性能及其复合材料在生物医药、能源、智能材料等领域的最新研究进展,分析了辐射改性纳米碳材料的优势,并对今后辐射技术和纳米碳材料相结合的研究方向进行了展望。随着对纳米碳材料辐射改性的研究和产业化的不断深入,分散性能优异的纳米碳材料有望实现大规模低成本的连续批量生产,未来在功能化和高性能化复合材料等领域的应用也将会更加广阔。     

新型季鏻化多级孔二氧化硅吸附剂的辐射合成及其对高铼酸根的选择性吸附性能

以三甲基氯硅烷对多级孔二氧化硅进行烷基化,随后通过两步辐射诱导接枝季鏻盐,制备了一种新型季鏻化多级孔二氧化硅材料,命名为HPS-C-P。傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和比表面积(BET)分析表明,烷基和季鏻盐均匀接枝在多级孔二氧化硅表面。考察了HPS-C-P对ReO₄^-的吸附性能,发现HPS-C-P对ReO₄^-的吸附在4 min内即可达到平衡,最大吸附量可达140.5 mg/g,高于化学方法修饰季鏻盐的多级孔二氧化硅的最大吸附量74.4 mg/g。ReO₄^-的浓度与竞争离子的浓度比为40∶1时,相对于NO₃^-、SO₄^2-、Cl^-,CO₃^2-和PO₄^3-,HPS-C-P对ReO₄^-的分离因子(...     

PDMAEMA/黏土纳米复合水凝胶的辐射合成及性能研究

为改善聚甲基丙烯酸二甲胺基乙酯(PDMAEMA)水凝胶的机械性能,提高其实用价值,通过辐射方法制备了PDMAEMA/黏土纳米复合水凝胶,并研究了黏土含量等因素对合成的纳米复合水凝胶的凝胶分数、凝胶结构、溶胀性能、热响应性和机械强度的影响。结果表明:黏土的加入增加了水凝胶的交联度,导致凝胶网络结构的孔径减小,平衡溶胀比下降;含有黏土的纳米复合水凝胶不再表现出过溶胀性质,且具有较低的低临界转变温度(约30℃);黏土的加入可明显改善合成的纳米复合水凝胶的机械性能,随着黏土含量的增加,纳米复合水凝胶在95%压缩形变下的压缩应力最高可达7.19 MPa。采用辐射方法制备的PDMAEMA/黏土纳米复合水凝胶具有优异的综合性能,预期在废水污染物吸附分离等方面具有良好的应用前景。