sol-gel法制备Sr^2＋掺杂的MnZn铁氧体

以铁、锰、锌和锶的硝酸盐为原料,以酒石酸为凝胶剂,采用sol-gel法制备了Sr2+掺杂的MnZn铁氧体(Mn0.6Zn0.4-xSrxFe2O4)。借助于XRD、SEM和振动样品磁强计(VSM)等表征手段,研究和分析了Sr2+掺杂量对所得MnZn铁氧体样品晶型、晶貌及磁性能的影响。结果表明:当Sr2+的掺杂量为0.10时,所得MnZn铁氧体样品的Ms为2.1646×105A/m。

新型MIL-100(Fe)基MOFs材料的制备及其对Sr^2+的吸附

采用水热法和溶剂热法制备了金属有机骨架材料——MIL-100(Fe)和MIL-100(Fe)-DMA.利用FTIR、XRD、SEM、XPS和N2吸附/脱附对材料结构进行了表征.通过静态吸附实验,探究了初始Sr^2+浓度、吸附时间、溶液pH值和不同共存阳离子对材料吸附性能的影响,研究了两种材料对Sr^2+吸附过程的吸附动力学和吸附等温线模型.表征结果表明:两种材料基本骨架一致,吸附Sr^2+对材料骨架影响均可忽略;虽然MIL-100(Fe)-DMA比表面积小于MIL-100(Fe),但由于晶粒尺寸小,堆积形成的介孔结构更有利于Sr^2+的扩散.吸附实验结果表明:随着反应时间和初始Sr^2+浓度的增加,两种材料对Sr^2+的吸附量先迅速增大再逐渐达到平衡;随着pH值的增大,两种材料对Sr^2+的吸附量增大,且碱性条件下吸附效果好;两种材料吸附过程均符合准二级动力学模型、颗粒内扩散模型和Langmuir吸附等温模型;采用三价铁盐作为铁源以及DMA作为有机溶剂可提高MIL-100(Fe)材料对Sr^2+的吸附效果.

湖南省新田县富锶岩溶水矿物饱和指数特征,Sr^(2+)、SO_(4)^(2-)来源及开发潜力

【研究目的】湖南新田县发现大型富锶矿泉水田,然而锶元素来源及锶矿泉开发利用潜力研究相对薄弱,此外探究富锶岩溶水水化学特征及锶元素来源可为岩溶区寻找富锶地下水提供一定的理论支撑。【研究方法】通过开展水文地质调查,富锶地下水水化学指标检测分析,利用PHREEQC软件、水化学计量法、端元法、水文地质参数等揭示富锶岩溶水矿物饱和指数特征,Sr^(2+)、SO_(4)^(2-)来源及富锶地下水开发潜力。【研究结果】方解石在下降泉和机井中均主要处于饱和状态,白云石由下降泉中未饱和状态转为机井中的饱和状态,菱锶矿在机井中出现饱和状态,石膏在下降泉和机井中均为未饱和状态。下降泉中矿物饱和指数随泉水溶解性总固体增加而升高,两者呈较好的正相关关系,但在机井中两者相关性较差。下降泉SO_(4)^(2-)和大气降水SO_(4)^(2-)具有较好的拟合关系,根据Ca^(2+)、Mg^(2+)、Sr^(2+)、HCO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)化学计量关系,机井中SO_(4)^(2-)可能来源于石膏溶解。下降泉中Sr^(2+)主要来源于石灰岩中以类质同像置换钙的锶,机井中Sr^(2+)较大可能来源于含水层中菱锶矿。研究区85.2%水点的地下水符合国家生活饮用水卫生标准,超标水点多为单指标超标。经计算,枯水年富锶地下水天然补给资源量、可开采资源量和地下水资源潜力分别为3.83×10^(7)m^(3)/a、1.05×10^(7)m^(3)/a、7.28×10^(6)m^(3)/a。【结论】新田县富锶地下水中锶主要来源于泥盆系佘田桥组地层含锶矿物(类质同像置换钙的锶和菱锶矿)的溶解,富锶地下水资源量及资源潜力可观,具有较大的开发利用潜力与价值。

岩洞处置库围岩胶体对Sr^(2+)的吸附性能研究

岩洞处置环境中,围岩作为阻滞放射性核素进入环境的最后一道屏障,其在长期处置过程中产生的围岩胶体增大了核素迁移的风险。本文以围岩胶体和处置库拟处置的Sr^(2+)为研究对象,开展了围岩胶体稳定性及胶体对Sr^(2+)的吸附性能研究。稳定性研究表明:pH、温度及岩洞处置库地下水中部分离子均对围岩稳定性有影响,围岩胶体在处置库地下水环境中拥有良好的稳定性能。通过吸附试验,考察了时间、pH、不同离子等因素对吸附的影响,并对其吸附动力学及吸附等温模型进行了分析。结果显示:围岩胶体吸附Sr^(2+)在12 h达到平衡,平衡吸附量为41.79 mg·g^(-1);碱性环境下,吸附量随pH而增大;不同离子均对围岩胶体吸附Sr^(2+)有抑制作用,其阳离子抑制作用大于阴离子。围岩胶体对Sr^(2+)的吸附符合准二级动力学模型及Freundlich吸附等温模型。

蒙脱石-碳酸盐矿化菌对Sr^(2+)的联合去除作用研究

通过构建蒙脱石-碳酸盐矿化菌复合体系,研究了黏土矿物与微生物对Sr^(2+)的联合去除作用特征。结果表明,蒙脱石与碳酸盐矿化菌分别能通过吸附、微生物矿化等作用实现对Sr^(2+)的去除;Sr^(2+)的去除率与蒙脱石投加量呈正比,复合体系中两者在不同时间的作用效果不同,蒙脱石对Sr^(2+)的吸附作用随时间的增加而降低,而碳酸盐矿化菌对其矿化率随时间的增加而升高;在初始Sr^(2+)浓度为1100.19 mg/L条件下,蒙脱石投加量为40 g/L的单一体系对Sr^(2+)的最高去除率仅为28.48%,蒙脱石-碳酸盐矿化菌复合体系对Sr^(2+)的去除率高达97.92%。因此,构建的蒙脱石-碳酸盐矿化菌体系能有效实现Sr^(2+)的高效去除。

蒙脱石-脱氮硫杆菌体系对Sr^(2+)的去除能力

放射性核素的污染对人类环境危害极大,研究其可行的治理方法具有重要意义,关于微生物与矿物结合去除Sr^(2+)的研究较少。本实验将前期筛选的脱氮硫杆菌与蒙脱石构建菌-矿体系,利用液相离子色谱、多功能X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法表征体系中pH、SO_(4)^(2-)的变化和蒙脱石-脱氮硫杆菌体系(Mont-TD)对溶液中Sr^(2+)的去除能力和固化能力。结果显示,Mont-TD体系对Sr^(2+)有较高的去除效果,在Sr^(2+)质量浓度为1000 mg/L、150 mL的培养基中加入6 g蒙脱石、体积比1∶100的菌液,30 d后,Sr^(2+)去除率达到93.2%,固化率达到71.1%,产物中产生SrSO_(4)晶体。通过构建Mont-TD体系,实现了对溶液中Sr^(2+)的有效去除,部分Sr^(2+)被稳定固化,蒙脱石-脱氮硫杆菌体系可为治理环境中锶离子污染提供一种思路。

Sr^(2+) 在阳江花岗岩上的吸附行为

以阳江中低放核废物处置库围岩花岗岩为研究对象,通过静态吸附实验探究了阳江花岗岩围岩吸附Sr^(2+)的行为,详细研究了接触时间、初始浓度、反应温度、pH值、阴阳离子对花岗岩吸附行为的影响,并通过表征手段研究了阳江花岗岩的物化组成。结果表明:阳江花岗岩是一种主要由硅氧化物构成的岩石,吸附后其表面变得粗糙。吸附在5 d达到吸附平衡,属于化学吸附行为。吸附和Langmuir等温模型拟合效果更好,Sr^(2+)更多吸附在阳江花岗岩的表面。酸性和碱性环境均会削弱阳江花岗岩对Sr^(2+)的吸附能力,且升高温度和增大初始浓度均有利于吸附。地下水中存在的Ca^(2+)、Mg^(2+)、Fe^(3+)、NO_(3)^(-)均会抑制阳江花岗岩对Sr^(2+)的吸附,CO_(2)-3会和Sr^(2+)生成聚合物而干扰吸附。此研究可以为阳江中低放核废物处置库的安全评估提供一定参考。

电场辅助α-磷酸锆/氧化石墨烯复合材料吸附Sr^(2+)

采用水热法制备了α-磷酸锆(α-ZrP)/氧化石墨烯(GO)纳米复合材料,采用XRD、SEM、EDX、FTIR和XPS对其进行了表征,并将其制成电极,考察了其在电场辅助下对Sr^(2+)的吸附性能。表征结果显示,纳米片状的α-ZrP在具有大比表面积的GO表面生长,团聚现象减少。实验结果表明:在α-ZrP与GO质量比9∶1、外加电压1.2 V、溶液pH 7.0的条件下,采用α-ZrP/GO吸附50 mg/L SrCl2溶液120 min,Sr^(2+)吸附量可达45.28 mg/g,高于纯α-ZrP和GO,约为无电场吸附时的2倍;α-ZrP/GO具有良好的稳定性,可循环使用,5次循环后的Sr^(2+)吸附量仍保持原吸附量的88%;α-ZrP/GO对Sr^(2+)的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,吸附过程以离子交换反应的化学吸附为主,存在单层吸附。

Effect of Na^(+)and Sr^(2+)Substitution on the Formation of the Oxygen Vacancies in Y_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12):Ce^(3+)Phosphor

The low-valence cations Na^(+)and Sr^(2+)were selected as the co-dopants to increase the vacancies concentration in the Y_(2.982)Ce_(0.018)Al_(2)Ga_(3)O_(12)phosphor.The successful incorporation of Na^(+)and Sr^(2+)was confirmed by the X-Ray Difiraction(XRD)results.All the samples show 5d-4f green persistent luminescence of Ce^(3+)after 450 nm excitation.The decay curves demonstrate that the persistent luminescence is efiectively enhanced with Na+and Sr2+doping.The thermoluminescence glow curves also show not only does the trap concentration increase,but also the distribution of trap depths is broadened.In addition,the air-and H_(2)/Ar-annealing treatments were conducted on every as-made sample.The experimental results prove that the increased traps after the Na^(+)/Sr^(2+)doping are mainly attributed to the oxygen vacancies,and the traps have a continuous and broad distribution of trap depths.We hope this work could give new inspiration for designing a high-performance persistent phosphor.

Mg^(2+)和Sr^(2+)掺杂对CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷微观结构与介电性能的影响

采用固相反应法分别制备了Mg2+及Sr2+掺杂的Ca1-xMgxCu3Ti4O12和Ca1-xSrxCu3Ti4O12(x=0、0.1、0.2)陶瓷,利用XRD和SEM分别对陶瓷的物相结构和微观形貌进行了分析,并对其介电性能进行了测试。结果表明,Mg2+的掺杂易引起CaCu3Ti4O12(CCTO)化学计量比的偏失,同时陶瓷的致密化程度受到影响,介电常数也显著降低。而Sr2+的掺杂不仅对CCTO陶瓷物相结构影响不大,而且可以促进陶瓷晶粒的长大,并有效降低了CCTO陶瓷的烧结温度。当Sr2+掺杂量为0.2、测试频率在1k-2.5kHz时,介电常数为104左右,介电损耗在0.05-0.1之间,介电综合性能比纯CCTO陶瓷有所提高。

沸石对放射性核素Cs^+,Sr^(2+)的吸附阻滞作用

通过对新疆乌鲁木齐浅水河地区沸石的物化性质和工程特性(包括阳离子交换容量、孔结构、粒度组成、击实密度、渗透系数等)、活化处理以及对放射性核素C s+,S r2+吸附性能的研究,结果表明:该沸石的阳离子交换容量(CEC)达到97.9 m eq/100 g,在中性条件下最高为195.4 m eq/100 g;击实后的渗透系数为8.7×10-4m/s。沸石对溶液中的C s+,S r2+吸附量分别达到162.6×1-0 3和74.9×1-0 3,吸附效果优于内蒙高庙子膨润土矿。经过钠改性和铵改性处理后的沸石,对C s+的吸附量有不同程度的提高,最高达234.5×1-0 3;但对S r2+的吸附效果影响不大。溶液pH值对C s+,S r2+的吸附量有明显影响,中性和碱性环境更有利于沸石吸附作用的进行。

4A沸石对Sr^(2+)的吸附性能的研究

采用间歇法研究在不同环境条件下(浓度、pH值、介质、温度),4A沸石(简称ZF)对Sr2+的吸附性能影响。结果表明:ZF对Sr2+的吸附性能比较好,当Sr2+浓度为0.05 mol/L时,ZF对Sr2+的吸附平衡时间约在14天左右,平衡吸附量为526 mg/g。Sr2+的浓度对ZF的吸附性能影响比较大,其次是溶液的pH值、介质和溶液的温度。ZF对Sr2+的平衡吸附量随Sr2+浓度的升高而增大,但平衡吸附率和平衡吸附比随着浓度的增大而降低。pH值增大时ZF对Sr2+的吸附性能加强。介质溶液含种类、浓度不同的离子时,相对于去离子水介质,ZF对Sr2+吸附性能有程度不同的下降;但腐殖酸的存在可以削弱这种影响。温度升高时,ZF对Sr2+吸附性能降低。

酸热活化累托石黏土对Sr^(2+)、Cs^+、Co^(2+)的吸附特性研究

累托石黏土的阳离子交换容量(CEC)为0.36mol/g,吸蓝量为0.574mol/g,胀缩度为23.89%,渗透系数为6.94×10-8cm/s。1.0mol/L盐酸活化累托石黏土对Sr2+、Cs+、Co2+的吸附量较大,分别为46.2、96.9、33.8mg/g。350℃热活化2h的累托石黏土对Co2+的吸附量为50.8mg/g,对Cs+的吸附容量为75.6mg/g,但对Sr2+的吸附量较酸活化样品及原矿的稍小。酸热活化累托石黏土对Sr2+、Cs+、Co2+的吸附量随吸附时间的延长而逐渐增大,但24h吸附基本趋于平衡。从吸附性和渗透系数分析,累托石黏土是一种较好的阻滞材料。

Sr^(2+)共掺杂LaPO_(4):Tb^(3+)发光材料的水热合成与性能

采用水热法制备Sr^(2+)共掺杂LaPO_(4):5%Tb^(3+)发光材料,通过X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、荧光光谱等对所制样品的物相结构和光学性能分析。探讨了反应体系的pH值、反应温度和Sr^(2+)离子的摩尔掺杂量等对样品物相结构及发光性能的影响。结果表明:采用水热法所制备的样品均为纯相的单斜晶系独居石结构Sr^(2+)共掺杂LaPO_(4):5%Tb^(3+)晶体,所制备样品在紫外光激发下发射出Tb^(3+)特征绿光。在反应体系pH值为2、水热反应温度为140℃和Sr^(2+)的掺杂量为1.5%(物质的量分数)的条件下制备的共掺杂LaPO_(4):5%Tb^(3+)样品发光性能最好,处于544 nm处发射峰的相对强度为单掺杂LaPO_(4):5%Tb^(3+)样品的2.8倍。

纳滤法去除模拟放射性废水中Sr^(2+)的研究

采用XN45聚酰胺复合纳滤膜处理含锶(Sr2+)的模拟放射性废水.考察了初始离子浓度、溶液pH、离子强度和投加络合剂等情况下对Sr2+截留率的影响.结果表明,Sr2+截留率随着初始离子浓度和离子强度的增加而有所降低;pH升高时,截留率在一定pH范围内先降低后升高,在等电点(pH 5)附近达到最小值;在分别以聚丙烯酸和乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)作为络合剂的情况下,Sr2+的截留率均得到了提高,其中在[PAA]/[Sr](质量浓度比,下同)=5,pH>7或[EDTA-2Na]/[Sr]=4,pH=9的情况下,Sr2+截留率均达到98%以上.

木纤维对Sr^(2+)和Cs^+的吸附性能及机理研究

采用间歇法研究了木纤维对Sr2+、Cs+的吸附作用,探讨了木纤维的粒度、溶液的pH、不同介质、吸附时间、温度及木纤维用量等因素对Sr2+、Cs+吸附效果的影响,并用准2级动力学模型、扫描电镜、红外光谱及能谱图分析了吸附机理。结果表明,在室温、木纤维用量为0.2 g、浓度分别均为0.5 mmol·L-1的Sr2+、Cs+溶液50 mL、pH为5.0、振荡吸附时间分别为120和60 min的条件下,Sr2+的吸附去除率达到82.4%,Cs+则只有25%;木纤维对Sr2+、Cs+的吸附使表面形态发生变化,其吸附动力学行为符合准2级吸附速率模型(R2分别为0.999 9和1.000);与Sr2+、Cs+相互作用的基团主要是羟基、碳氢键、碳碳双键和亚甲基,木纤维吸附Sr2+、Cs+的过程中存在离子交换。因此,木纤维对Sr2+、Cs+的属于物理和化学混合吸附类型。

累托石对模拟核素Sr^(2+)、Cs^+、Co^(2+)的吸附性能研究

分析湖北钟祥杨榨累托石矿床的累托石土样的基本物化特性的基础上,进行了累托石对模拟核素Sr2+、Cs+、Co2+的静态吸附性能的研究。实验表明,累托石的阳离子交换容量(CEC)为36.04 mmol/100 g,胀缩度为23.89%,渗透系数为6.94×10-8cm/s。在中性条件下,累托石对模拟核素Sr2+、Cs+、Co2+的平衡吸附量分别为70,48,20 mg/g。累托石对核素的吸附量会随着吸附时间的增加而逐渐趋于稳定。弱碱性条件下累托石的吸附效果更好。

钽掺杂六方相氧化钨对Sr^(2+)的吸附:Zeta电位的测量及吸附机理的研究（英文）

研究Ta掺杂六方相氧化钨(hex-WO_3)材料在吸附Sr^(^(2+))过程中其表面zeta电位的变化情况,并进一步探讨了吸附过程的热力学及吸附机理。结果表明:(1)在实验pH值范围内,Ta掺杂hex-WO_3悬浮液的zeta电位值随溶液中电解质的价态增大而增大;(2)且zeta电位随体系中离子强度的增加而增大;(3)Ta掺杂hexWO_3对Sr^(2+)的吸附容量随着温度降低而增大,随着离子强度的增加而减少;(4)吸附过程的吸附焓为-47 k J?mol^(-1),且Sr^(2+)离子与材料表面之间主要为化学相互作用;(5)Ta掺杂hex-WO_3对Sr^(2+)吸附过程主要为材料表面吸附及材料孔道内离子交换共同作用。

Sr^(2+):α-BBO单晶的性能和缺陷研究

采用提拉法生长了质量优异的掺Sr2+的α-BBO晶体,XRD结果证实所制备的晶体为高温相,透过率及双折射率分析显示掺Sr2+不影响α-BBO晶体的光学性能,DSC-TG分析及热膨胀系数的测量表明Sr2+的掺入对其热学性能的影响不大,同时还对晶体的缺陷进行了初步的研究,研究显示籽晶的完整性是影响晶体质量的重要因素。

矿物材料对Sr^(2+)的吸附性能研究

采用连续法研究了3种矿物材料对Sr2+的吸附性能。试验结果表明,4A沸石对Sr2+的平衡吸附量为218 mg/g,沸石对Sr2+的平衡吸附量为24 mg/g,凹凸棒石对Sr2+的平衡吸附量为31 mg/g;单位质量4A沸石处理0.005 mol/L Sr2+溶液的能力最强,凹凸棒石次之,沸石稍次于凹凸棒石;4A沸石对Sr2+的阻滞效果最好,沸石次之,凹凸棒石最差。Sr2+在沸石柱中的迁移速率最小,其次是4A沸石柱,再其次是凹凸棒石柱。