热中子防护Gd/Al复合材料的设计

随着核电和核动力的发展,热中子防护材料需具备屏蔽性能好、质量轻和机械强度高等特点,而Al基复合材料特别是Al基稀土材料正具备这一特点,因此受到研究人员的广泛关注。本文针对热中子屏蔽Gd/Al复合材料,采用蒙特卡罗方法计算了材料的热中子透射率,通过对比分析得到功能粒子Gd对纯Al材料的中子透射率的改善效果要优于功能粒子B_(4)C的结论。当Gd/Al复合热中子屏蔽材料的厚度大于2 mm,Gd质量含量应不需大于6%。最后将本文的研究成果应用在乏燃料储存格架材料优化设计中,并得到Gd/Al复合材料辐射性能最佳配比是Gd质量含量4%、复合材料厚度3 mm。

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.