辐射改性对铅/铜高分子辐射屏蔽材料性能的影响

采用熔融共混和电子加速器辐射改性方法,制备了以高分子材料乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为基底、铅粉和铜粉为填料的高分子辐射屏蔽材料。综合该材料的力学性能、电性能、辐射屏蔽性能以及交联度的表征结果,可以得出:在EVA中添加质量分数为20%的铜粉和30%的铅粉,采用熔融共混法在110℃下共混,并给予材料50kGy的辐射剂量照射,可制得综合性能良好的高分子屏蔽材料。其中,该材料在接受辐照后的抗拉强度达到12.25MPa;表面电阻率为1.8434×10^13Ω,相较纯EVA下降了两个数量级;对241Am所放出的59.5keV的射线的屏蔽率可达81.3155%。

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.

HKUST-1/KCoFC复合材料的制备及其对Cs^+的吸附研究

在这项工作中,制备了一种以金属有机配位聚合物(MOFs)材料(HKUST-1)为载体,通过KCoFC(Co(NO_3)_2与K_4Fe(CN)_6反应产物)功能化修饰后的新型复合材料,并通过FTIR、SEM、XRD对其进行表征。研究初始Cs^+浓度、吸附时间、溶液pH值对吸附效果的影响,用吸附动力学和吸附等温线模型研究HKUST-1/KCoFC对Cs^+的吸附过程。实验表明:在40min内,Cs^+吸附量迅速增加,复合材料对Cs^+吸附量最佳的pH为8;HKUST-1/KCoFC对Cs^+吸附过程符合准二级动力学和Langmuir模型。

医疗诊断X射线场的MC模拟及复合屏蔽材料优化设计

X射线在医疗领域用途广泛,对人体的危害也不可忽视;传统屏蔽材料含铅,不仅有毒且十分沉重,研究一种轻质无毒的防护材料很有必要。利用MCNP5模拟100 kV电子束打在钨靶上产生的X射线,探究屏蔽X射线的复合材料。选择K吸收边处于钨特征峰区的稀土元素La、Sm、Er与Hf进行组合,利用WinXCom软件对100 keV内的质量衰减系数进行了计算,利用遗传算法计算最优组合比例,并通过MCNP程序进行模拟验证。模拟结果表明,La、Sm、Er、Hf以(0. 36∶0. 19∶0. 22∶0. 23)的质量比进行组合对低于100 keV的诊断X射线屏蔽效果最佳,密度显著降低,当厚度为0. 6 mm时,可以屏蔽掉99%的射线。

一维普鲁士蓝/硅藻土复合材料对Cs^+的吸附

含137 Cs的放射性废水处理在核能及核技术应用中具有重要意义。以表面活性剂十六烷基三甲基溴化钾和十二烷基磺酸钠为模版,合成了一维结构的普鲁士蓝并将其附着在硅藻土表面,制备成一维普鲁士蓝/硅藻土复合材料;在不同的温度、吸附时间、pH值下,分别探究了一维普鲁士蓝/硅藻土复合材料对Cs^+的吸附性能,并研究了溶液中其他阳离子对吸附的影响。结果表明:一维普鲁士蓝/硅藻土对Cs^+的吸附能力随温度(293~318 K)的升高而增加(从42.4 mg/L到61.6 mg/L),其吸附行为符合Langmuir等温线和准二级动力学方程。