冷指结晶法去除LiCl熔盐中的碱土金属Sr、Ba

快堆乏燃料干法后处理中会产生含多种金属元素的LiCl废盐,分离废盐中的金属杂质既可净化熔盐,有利于盐的循环利用,又可减小废盐量,实现废物最小化。利用自行研制的冷指结晶装置,探索了LiCl熔盐中Sr、Ba两种碱土金属的分离和分离中的影响因素,并结合Fluent软件模拟确定较佳的分离工艺,进一步明确LiCl分离碱土金属的规律。研究表明,影响冷指结晶法分离效果的主要因素为熔盐初始温度,当熔盐温度高于660℃时,Sr、Ba去除率较佳;同时发现熔盐中Sr、Ba含量低于0.55%(w/w)时,其去除效率均可超过80%。进一步研究发现熔盐晶体不同部位的Sr、Ba去除效果不同,其中结晶盐顶部的杂质分离效果最佳,底部及内层的熔盐分离效果较差。含有Sr、Ba的LiCl熔盐较佳分离条件为温度660~670℃,气体流速10 L·min^(−1),生长时间20 min,此时LiCl盐中Sr、Ba的去除率可达90%。实验结果证实了冷指结晶法从电解质废熔盐中纯化溶剂盐的可行性,可为纯化废盐、实现熔盐的重复利用提供参考。

LiCl-KCl共晶熔盐中金属铀与氯化锌的反应行为及机理

为探究氯化锌(ZnCl2)与金属铀制备LiCl-KCl-UCl3初始熔盐体系的反应过程,本工作拟在500℃下的LiCl-KCl共晶熔盐中,首先对可能反应进行热力学计算,确定可能反应路径;再通过循环伏安法和原位吸收光谱法原位监测金属铀与ZnCl2的反应过程,并观察反应过程中熔盐的颜色变化,结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析样品中元素含量的变化,对反应产物进行X射线衍射(XRD)、扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)表征,综合确定反应行为和反应机制。研究结果表明:在金属铀与ZnCl2的反应过程中,Zn(Ⅱ)直接将铀金属氧化为U(Ⅲ),生成的Zn金属在铀金属表面形成U-Zn合金。ZnCl2与金属铀制备的电解精炼初始熔盐体系LiCl-KCl-UCl3过程,反应在240 min达到平衡,最终Zn质量分数维持在0.01%。

LiCl掺杂PEDOT∶PSS提高蓝光量子点发光二极管的性能

基于全溶液制备的量子点发光二极管(QLEDs)通常存在电子-空穴注入不平衡的问题,严重地限制了蓝光QLEDs器件性能的提升。本文研究了不同浓度的金属卤化物(Li Cl)掺杂对聚(乙烯二氧噻吩)∶聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT∶PSS)薄膜的形貌、导电率、透光性以及所制备QLEDs器件性能的影响规律。实验结果表明,Li Cl的掺杂浓度(质量分数)为2%时蓝光QLED器件性能的提升效果最佳,这主要归因于Li Cl掺杂后的PEDOT∶PSS薄膜导电率和透光性的增强以及器件中空穴注入效率的提高。相较于未掺杂的PEDOT∶PSS基QLED器件,基于Li Cl掺杂的蓝光QLED器件的最大亮度、峰值电流效率、峰值功率效率和峰值外量子效率分别从5 083 cd·m^(-2)、0.91 cd·A^(-1)、0.59 lm·W^(-1)和2.31%提升到7 451 cd·m^(-2)、1.38 cd·A^(-1)、0.89 lm·W^(-1)和3.51%。结果表明,采用Li Cl掺杂PEDOT∶PSS空穴注入层是提高蓝光QLED性能的一种有效策略。

基于LiCl法优化酿酒葡萄叶片的RNA提取

为获得纯度高、质量好的酿酒葡萄植株叶片RNA以用于荧光实时定量分析,为后续以酿酒葡萄叶片RNA为材料研究相关转录水平的调控提供技术保障,以经典酿酒葡萄赤霞珠叶片为试验材料,比较分析了重蒸酚法、Trizol法、改良的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)法和LiCl法(基于改良的SDS法)4种方法对酿酒葡萄叶片RNA提取的影响。结果表明,重蒸酚法提取RNA浓度较低,完整性较差,存在部分降解;Trizol法提取的RNA则有部分DNA污染;改良CTAB法提取浓度较高,但蛋白和DNA污染严重;LiCl法提取结果显示,28S的条带亮度是18S的2倍,条带无拖尾,完整性较好,存在DNA污染和少量的蛋白污染。进一步在LiCl法基础上利用醋酸钠、DNAase消化、苯酚抽提法进一步优化,并采用荧光实时定量验证,结果表明,醋酸钠的加入RNA质量无明显改善;然而,经氯仿和水饱和酚(体积比1∶1)抽提2次,氯仿抽提1次,氯仿和水饱和酚(体积比1∶1)抽提1次,并经DNAase进行消化,最终提取出质量浓度为173.611μg/mL、A_(260/280)为1.803纯度高、完整性较好且无蛋白和DNA污染的葡萄叶片总RNA;经实时荧光定量PCR进一步验证,该方法提取的RNA经反转录后获得较好的扩增曲线以及融解曲线,并能够对相关基因进行定量分析。

Ni基高温合金在LiCl-KCl熔盐中的腐蚀行为研究

熔盐电解精炼是乏燃料干法后处理的核心工艺单元,其反应容器需在高温、LiCl-KCl熔盐环境下长期服役,活泼合金元素Cr的选择性溶解使得钝化Cr_(2)O_(3)保护膜难以生成,结构材料面临严重的腐蚀问题,严重阻碍了干法后处理技术的工程化应用。Ni基高温合金在高温氯化物熔盐中的热力学性质稳定,是电解精炼反应容器潜在的候选材料,然而目前Mo、W等关键合金元素对Ni基高温合金在LiCl-KCl熔盐中的耐腐蚀性能影响暂不明确。采用浸泡腐蚀的方法,研究了Haynes 230、Inconel 625、GH 3535、Inconel 690和GH 4169五种Ni基高温合金在550℃、氩气气氛下LiCl-KCl熔盐中的腐蚀行为,采用X射线衍射、扫描电子显微镜及能谱分析对腐蚀产物的组成和形貌进行了分析。研究结果表明,五种Ni基高温合金在与LiClKCl熔盐相互作用的过程中均发生腐蚀失重,失重情况为Inconel 625>GH 3535>Haynes 230>Inconel690>GH 4169。其中Inconel 625和GH 4169合金在基体近表层生成了富Mo氧化膜,导致外层(Cr,Fe)2O3与基体的热相容性变差,有明显的脱落趋势。相比高Cr含量的Inconel 690合金发生严重的电化学溶解,低Cr的GH 3535合金外层(Cr,Fe)_(2)O_(3)含量低,抗氧化能力也明显降低,使得氧向基体内部渗入。而Haynes230合金外表面生成了富W的氧化物,有效地阻挡了Cl^(-)的侵蚀,在以上五种Ni基高温合金中具有最好的耐腐蚀性能。

LiCl-KCl熔盐中Pu^(3+)在Al阴极上的电化学行为

基于固体Al阴极分离锕系元素(An)与裂变产物(FP)的电解精炼技术是极具前景的干法后处理流程之一。本研究采用暂态电化学法系统研究了Pu^(3+)在固体Al阴极上的电化学行为。循环伏安法(CV)和方波伏安法(SWV)研究结果表明,Pu^(3+)在Al阴极上可一步还原为合金,且该反应为不可逆,Pu^(3+)与Al形成合金的电位与温度的关系式为E^(θ,*)(Pu^(3+)/PuAl n)(vs.Cl-/Cl_(2))=-2.944+9.84×10^(-4)T。开路计时电位法(OCP)结合相图表明,Pu^(3+)在固体Al阴极上可生成Pu_(3)Al、PuAl、PuAl_(2)、PuAl_(3)和PuAl_(4)五种合金化合物,且计算得到了不同温度时PuAl_(4)的Gibbs生成自由能。

ZnCl_(2)-LiCl改性淀粉生物炭对水体中四环素的吸附性能研究

利用ZnCl_(2)-LiCl混合熔融盐改性淀粉生物质,采用高温热解法成功制备出一种分级多孔碳材料BCZL,用于吸附水溶液中的四环素。利用扫描电子显微镜、比表面积及孔径分析仪、拉曼光谱仪和X射线衍射仪对材料的结构进行表征,考察了溶液初始pH、吸附时间、四环素初始浓度和共存离子对BCZL吸附四环素的影响。表征结果表明:改性后的生物炭材料具有多孔结构和石墨结构,比表面积高达1854 m^(2)·g^(-1)。批量吸附实验结果表明:该吸附剂在pH=4、温度为30℃、接触时间为5 h时对四环素具有1303 mg·g^(-1)的高吸附容量。吸附动力学表明:该吸附过程涉及化学吸附。吸附等温线表明:该吸附过程是发生在不均匀表面的多层吸附。BCZL对四环素的选择性效果好,循环性能优异。吸附机理涉及孔隙填充、静电吸引、π-π相互作用和氢键作用。

LiCl-KCl体系中液态Zn阴极熔盐电解提取镨

利用液态金属作为阴极分离、提取稀土元素有很多优点。以液态金属Zn为阴极,研究Pr(Ⅲ)离子在液态Zn阴极上还原的电化学机理。在LiCl-KCl-PrCl_(3)熔盐中,分别采用循环伏安法、半积分法研究W电极和液态Zn电极上Pr(Ⅲ)的电化学还原过程。结果表明,在该实验温度下,只有一种富锌的Pr_(x)Zn_(y)金属间化合物生成。通过循环伏安法和半微分法计算了LiCl-KCl熔盐中Pr(Ⅲ)的扩散系数。根据电化学机理研究,采用液态金属Zn为阴极恒电位电解提取稀土Pr。电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)结果表明,随着电解时间的增长,熔盐中Pr(Ⅲ)离子的浓度逐渐降低。电解2 h后,提取效率为45.38%,当电解时间达到40 h时,提取效率为99.48%。X射线衍射(XRD)和扫描电镜-能谱(SEM-EDS)点分析结果表明,恒电位电解2 h得到的沉积物为Zn_(11)Pr_(3)。

La^(3+)在LiCl-KCl熔盐中E-pO^(2-)的稳定性相图

主要研究了723~813 K下LiCl-KCl-LaCl_(3)熔盐体系中La^(3+)在惰性W电极上的电化学行为。在惰性W电极上La^(3+)约在-2.04 V(vs.Ag/AgCl)被还原,该反应是一步三电子转移的过程。在LiCl-KCl-LaCl_(3)熔盐体系中利用开路计时电位计算La^(3+)/La在W电极上的氧化还原电位、形成LaCl_(3)吉布斯自由能以及La^(3+)活度系数。采用电位滴定法研究LaCl_(3)与氧化物离子的反应,滴定曲线表明氧化物的沉淀为LaOCl。根据实验得到的表观电极电位、活度系数和相关的热力学数据,绘制了La-O稳定性相图。E-pO^(2-)稳定相图显示La^(3+)在723 K和较高O^(2-)的浓度范围内稳定存在的化合物为LaOCl。

废旧天丝面料的LiCl/DMAc溶解工艺优化

采用LiCl/DMAc体系对废旧天丝面料进行溶解,探讨LiCl质量分数、溶质质量分数、溶胀温度和溶胀时间对废旧天丝面料溶解效果的影响,并采用正交试验进行工艺优化。结果表明,废旧天丝面料在LiCl/DMAc溶剂体系中溶解的最优工艺为:LiCl质量分数为8%、溶质质量分数为5.0%、溶胀温度为120℃和溶胀时间为2.5 h。

木材纤维素在LiCl/DMAc溶剂体系中的溶解特性

为了使木材纤维素改性以制备功能材料,该文研究了木材纤维素在LiClDMAc中的溶解特性,确定LiCl在木材纤维素溶剂体系中的重要作用,进一步验证了溶解机理,并对溶解产物进行了红外光谱分析.结果表明:①LiCl在LiClDMAc溶剂体系中起重要的作用,可与木材纤维素生成中间络合物,减少纤维素分子之间的氢键作用,提高其溶解性能.②非水溶剂法是对木材纤维素溶解的较好方法,红外谱图分析表明,在纤维素的特征吸收宽峰—OH的位置(3400cm-1),其吸收强度大大减小,即纤维素羟基缔合程度减小,分子间氢键受到破坏.③LiClDMAc溶剂体系能有效地溶解木材纤维素,为木材纤维素改性制备功能材料提供了较好的均相合成体系.

KCl-LiCl-H_2O体系热力学性质的研究

用K-ISE、Li-ISE和Cl-ISE测定了25℃时体系中KCl、LiCl的平均活度系数,溶液的离子强度从0.1～4.0mol·kg^(-1),组成范围从纯的KCl到纯的LiCl。将Pitzer方程应用于测定结果,用多元线性回归方法求出了Pitzer参数。

改良CTAB-LiCl法提取枣总RNA体系的建立

试验以枣树田间枝条的枝皮及组培苗为材料,应用改进的CTAB法进行了总RNA的提取。针对枣组织中富含多糖多酚的特点,改进了CTAB法,采用β-巯基乙醇和PVP去除酚类,KAc及无水乙醇去除多糖,LiCl沉淀过夜的方法提取得到的RNA,条带整齐、清晰,A260/A280介于1.8～2.0之间,A260/A230均大于2.0,证明得到的RNA纯度、完整性和产率均较高,蛋白、多糖及酚类等去除较彻底。结果表明,本试验建立的改良CTAB-LiCl法适于进行枣总RNA的提取。

LiCl-KCl-LaCl_3熔盐体系中La(III)的电化学行为

在773K条件下,研究了La(III)在LiCl-KCl熔盐中W和Ni电极上的电化学行为。La(III)还原反应是一步三电子转移的准可逆反应;通过在Ni电极上直接电沉积La的方法可以获得La-Ni金属间化合物;恒电位电解可以获得含三种金属间化合物(LaNi5、La7Ni16和La2Ni3)的La-Ni合金层,并且通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜-能谱分析仪(SEM-EDS)确定物相并表征结构。采用开路计时电位法估算了LaNi5金属间化合物的标准生成吉布斯自由能。揭示了恒电位电解方法是制备La-Ni镀层合金以及提取熔盐中La的有效方法。

等压法测定298.15K下LiCl-CaCl_2-H_2O体系的活度系数

The isopiestic method was used to determinate isopiestic molality and osmotic coefficients in single salt solutions of LiCl H 2O(molality range from 0.5 to 9.0 mol·kg -1 ),CaCl 2 H 2O(molality range from 0.35 to 5.2 mol·kg -1 ) and multisalt solution LiCl CaCl 2 H 2O(ionic strength range from 0.5 to 15.7 mol·kg -1 ) at 298.15K,from which Pitzer’s interaction parameters of single salt ,mixed salts of the systems were obtained.The mean ionic activity coefficients of LiCl、CaCl 2 in pure and mixed solutions were reported.

利用LiCl/DMAc技术制备纤维素包装膜的研究

主要研究以木浆为原料,以L iC l/DMAc为溶剂,制备可降解纤维素包装膜的技术与方法。通过改变浆粕浓度、凝固浴温度和浓度,可制备不同力学性能的纤维素包装膜。结果表明:纤维素浓度在7%时成膜性能最好;随着凝固浴浓度的增加,膜的力学性能先上升,后下降;相对于凝固浴浓度,凝固浴温度对膜力学性能有更大影响。

LiCl-Li_2B_4O_7-H_2O体系在298·15 K下热力学性质的等压研究

用等压法研究了298.15 K下L iC l-L i2B4O7-H2O体系在不同L iB4O7质量摩尔浓度时的等压平衡浓度,水活度;计算了L iC l和L i2B4O7混合盐溶液的渗透系数等热力学性质.用298.15 K下的实验数据对P itzer离子相互作用模型进行了参数化研究,拟合求取了298.15 K下P itzer离子相互作用参数,用获得的参数计算了L iC l和L i2B4O7在L iC l-L i2B4O7-H2O体系中的活度系数.P itzer模型计算的渗透系数值与实验结果一致.

碱处理棉纤维结构及其在LiCl/DMAc中的溶解特性

采用NaOH溶液对棉纤维进行处理。通过X射线衍射研究了不同碱处理条件下棉纤维的晶面结构变化,表征了棉纤维的结晶度和晶粒尺寸。考察了碱处理棉纤维在LiCl/DMAc中的溶解性和溶解稳定性。结果表明碱处理后,棉纤维的晶面结构明显变化,棉纤维衍射峰发生明显的变化,结晶度和晶粒尺寸也有变化,且随碱的质量分数的变化非常明显,而处理温度和时间对这些变化影响不大。经过碱处理的棉纤维可以溶解于LiCl/DMAc中,在LiCl质量分数为10%时,棉纤维可以完全溶解,棉纤维/LiCl/DMAc溶液从第48 h开始产生相分离,数天后溶液开始结冻,形成冻胶,并且析出溶剂。

LiCl/DMAc法纤维素保鲜膜对鲜切马铃薯保鲜效果研究

研究了以LiCl/DMAc法制备了纤维素保鲜包装膜,加入SiO2提高其透氧性能,并在室温及冷藏条件下研究了几种膜对鲜切马铃薯的保鲜效果。结果表明:浸泡保鲜剂的纤维素膜比未浸泡保鲜剂的纤维素膜保鲜效果好;浸泡混合保鲜剂比浸泡单种保鲜剂的纤维素膜保鲜效果好;冷藏环境比室温环境对鲜切马铃薯的保鲜效果好,使其货架寿命延长了24h。

LiCl/DMSO再生大豆秸秆纤维凝胶的制备及其性能研究

经乙二胺预处理后大豆秸秆先溶解于8%LiCl/DMSO木质纤维全溶体系,然后于乙醇中凝胶化制备多孔吸液木质纤维凝胶。研究发现:木质纤维原料脱木质素程度会影响凝胶的多孔结构、热稳定性及溶胀性能。随着脱木质素程度加强,木质纤维原料中纤维素、半纤维素和木质素之间解离程度加强,凝胶热稳定性提高,残炭量减少,可形成小孔径、高比表面积的致密多孔网络结构并影响其溶胀性能。当大豆秸秆经2 h脱木质素处理时,该秸秆原料所制备的凝胶热分解温度、残炭量、比表面积和平均孔径分别为230℃、15%、64.29 m^2/g和17.813 nm,在15℃下平衡溶胀率为2 126.79%,与未脱木质素的大豆秸秆制备的凝胶相比,热分解温度提高了30℃,残炭量降低了47.7%,比表面积增加11.02 m^2/g,平均孔径减小了2.468 nm,而平衡溶胀率降低了16.6%。