白云石与方沸石对Sr 2+的吸附行为研究

采用静态实验法研究了黏土岩的组成矿物白云石和方沸石对Sr^(2+)的吸附行为,考察了时间、初始pH值、初始浓度、离子强度以及腐殖酸对吸附的影响,并利用XRD、FT-IR和SEM对材料进行了表征。结果表明:两种材料均能有效吸附Sr^(2+),初始pH值升高会促进吸附,离子强度增大会抑制两种材料对Sr^(2+)的吸附;吸附均在6d时达到平衡,吸附过程均符合准二级动力学模型,说明吸附均以化学吸附为主;随着Sr^(2+)初始浓度的增加,白云石吸附Sr^(2+)的吸附分配比呈先增加后降低的趋势,方沸石吸附Sr^(2+)的吸附分配比不断降低;腐殖酸会抑制白云石吸附Sr^(2+),对方沸石吸附Sr^(2+)的过程略有促进;Langmuir和Freundlich模型拟合结果显示,白云石吸附Sr^(2+)的吸附机理较为复杂,而Sr^(2+)在方沸石上的吸附过程为单分子层吸附。上述结果可为高放废物地质处置的选址工作提供基础数据和参考。

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。

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。

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。

新型橙红色荧光粉Sr_(3)CaNb_(2)O_(9)∶Sm^(3+)的制备及发光性能研究

通过高温固相法制备了一系列Sr_(3)CaNb_(2)O_(9)∶xSm^(3+)(0.04≤x≤0.1)新型橙红色荧光粉。研究了其物相、形貌、发光性能、热稳定性和CIE色度坐标。X射线衍射(XRD)物相分析和Rietveld精修结果表明合成了Sr_(3)CaNb_(2)O_(9)的纯相。在407nm的紫光激发下,Sr_(3)CaNb_(2)O_(9)∶Sm^(3+)在645nm处发红光,可归因于Sm^(3+)的^(4)G_(5/2)→^(6)H_(9/2)跃迁。实验表明Sr_(3)CaNb_(2)O_(9)∶xSm^(3+)的最佳掺杂浓度为x=0.07,根据Dexter理论分析,其浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。Sr_(3)CaNb_(2)O_(9)∶Sm^(3+)在423K下发光强度是室温下的90.3%,表现出良好的热稳定性。Sr_(3)CaNb_(2)O_(9)∶xSm^(3+)的发光色坐标均位于橙红色区域,且具有较高的色纯度。结果表明Sr_(3)CaNb_(2)O_(9)∶Sm^(3+)荧光粉在白光发光二极管(WLED)中具有潜在的应用前景。

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。

基于2SPS+SR座椅悬架的工程车辆舒适性分析

驾驶员的操作稳定性和舒适性与工程车辆行驶时产生的振动强度有关。为了提高驾驶员的操作稳定性和舒适性,本文提出了一种可以实现垂直、俯仰以及侧倾三个方向减振的并联座椅悬架——2SPS+SR悬架。本文首先对该悬架的运动状态进行仿真分析,然后建立了G级三维路面谱。装有传统座椅和2SPS+SR并联座椅悬架的工程车辆,在上述路面行驶时,通过比较垂直、俯仰和侧倾方向之间的加速度,以及两者的加权振级和总加权加速度均方根值,证明了新型2SPS+SR并联座椅悬架可以提高工程车辆的乘坐舒适性。结果将为进一步研究车辆控制提供理论支持。

Sr_2SiO_4:Eu^(3+)发光材料的制备及其光谱特性

采用溶胶-凝胶法制备了Sr2SiO4:Eu3+发光材料.测量了Sr2SiO4∶Eu3+材料的激发与发射光谱,发射光谱主峰位于618nm处;监测618nm发射峰时,所得激发光谱主峰分别为320、397、464和518nm.研究了Sr2SiO4∶Eu3+材料在618nm的主发射峰强度随Eu3+浓度的变化情况.结果显示,随Eu3+浓度的增大,发射峰强度先增大;当Eu3+浓度为7%时(x),峰值强度最大;而后随Eu3+浓度的增大,峰值强度减小.在Eu3+浓度为7%的情况下,研究了电荷补偿剂Li+的掺杂浓度(x(Li+))对Sr2SiO4∶Eu3+材料发射光谱强度的影响.结果显示,随x(Li+)的增大,材料发射光谱强度先增大后减小,当x(Li+)为8%时,峰值强度最大.

溶胶-凝胶法合成Sr_2CeO_4及其发光性能的研究

采用Pechini溶胶 凝胶法合成了Sr2 CeO4 粉末。利用X射线衍射 (XRD)、扫描电镜 (SEM)、热重及差热分析 (TG DTA)以及发光光谱等测试手段对Sr2 CeO4 的结晶过程、发光性质进行了研究。XRD结果表明 ,用Pe chini溶胶 凝胶法合成的样品 80 0℃时已开始结晶 ,90 0℃时可得到三斜晶系的Sr2 CeO4 多晶粉末。扫描电镜照片可以看出颗粒大小不均匀 ,粒径约为 1～ 5 μm。发光光谱测试表明Sr2 CeO4 粉末的激发光谱是一个宽带双峰结构 ,分别位于 310nm和 34 0nm。这个宽带属于Ce4 + 的电荷迁移带。用 34 0nm激发样品 ,其发射光谱也是一个宽带 ,最大峰位于 475nm ,这个峰属于Ce4 + 的f→t1g跃迁。用 310nm激发得到的发射光谱与用 34 0nm激发得到的发射光谱相同。

海水中Cu^(2+),Mn^(2+)和Sr^(2+)对中国对虾糠虾幼体成活率与变态率的影响

在去除重金属离子的天然海水中添加不同浓度的Cu2 +、Mn2 +和Sr2 +进行养殖实验 ,研究了Cu2 +、Mn2 +和Sr2 +对中国对虾 (Penaeuschinensis)糠虾幼体成活率与变态率的影响 ,结果表明 ,当海水中Cu2 +、Mn2 +和Sr2 +浓度分别为 10 ,2 0和 2 0 μg/L时对中国对虾糠糠虾的成活变态最为有利 .并提出在育苗用海水中加入一定的锰 .

Sr_2CeO_4∶Eu^(3+)柠檬酸-凝胶法的合成及发光性质研究

柠檬酸-凝胶方法促使多离子在分子水平上混合,与固相烧结方法相比,能够降低烧结温度和烧结时间。利用这种方法在1000℃下很短的时间得到单相化合物Sr2CeO4。Sr2CeO4是一种发出很强蓝光的基质发光材料。为寻找新的发光体,我们将稀土离子Eu3+掺杂在其中,从荧光光谱上可以看出存在从基质向稀土离子的能量转移。Sr2CeO4∶Eu3+的发光颜色可调谐,当Eu3+离子浓度较小(<0.5mol%)时,体系发出很强的白光;当Eu3+离子浓度较大(>10mol%)时,体系发出很强的红光,并且猝灭浓度高。

Sr2SiO4：Eu^3＋荧光粉的燃烧法制备及其发光性能的研究

利用H3BO3作为助熔剂、尿素为燃料,采用燃烧法成功制备了发光性能良好的Sr2SiO4:Eu3+红色荧光粉,通过X射线衍射和荧光分光光度计对样品进行了表征。实验结果表明:Sr2SiO4:Eu3+荧光粉的衍射峰发生了偏移,晶格常数减小,Eu3+的加入使得晶格发生了收缩;同时发现H3BO3的加入有利于α′-Sr2SiO4纯相的形成和(211)晶面的生长;选择H3BO3(1%,2%,3%,5%(质量分数))做助熔剂,有效地提高了Sr2SiO4:Eu3+荧光粉的发光强度;H3BO3用量从1%增加到3%时,位于5D1→7F3跃迁的587 nm的发射峰和5D0→7F2跃迁的622 nm的发射峰逐渐增强。

Eu^(3+)掺杂的Sr_2CeO_4荧光材料的燃烧法合成及其性能研究

以尿素作燃料,Sr,Ce和Eu的硝酸盐作反应物,采用燃烧法得到了稀土Eu3+掺杂的Sr2CeO4前驱体粉末。将前驱体在一定温度下烧结3h,合成了红色荧光材料。经过对材料进行X射线衍射(XRD)分析,确定了烧结温度在1050～1200℃时,能够得到纯度较高的产品。用扫描电镜(SEM)观察到样品烧结后的形貌为不规则的椭圆形,粒径范围在1～3μm之间。样品的发射光谱和激发光谱表明,Eu3+在Sr2CeO4基质中有很高的猝灭浓度(10%,摩尔分数),随着Eu3+掺杂浓度的增加,可以使蓝白光调整到红白光,进而到红光。

Sr_2SiO_4:Dy^(3+)材料制备及发光特性

采用高温固相法制备了Sr2SiO4:Dy3+发光材料.在365nm紫外光激发下,测得Sr2SiO4:Dy3+材料的发射光谱为一个多峰宽谱,主峰分别为486,575和665nm;监测575nm的发射峰,所得材料的激发光谱为一个多峰宽谱,主峰分别为331,361,371,397,435,461和478nm.研究了Dy3+掺杂浓度对Sr2SiO4:Dy3+材料发射光谱强度的影响.研究结果显示,随着Dy3+浓度的增大,黄、蓝发射峰比值(Y/B)也逐渐增大;随着Dy3+浓度的增大,575nm发射峰强度先增大后减小.加入电荷补偿剂Li+,Na+和K+均提高了Sr2SiO4:Dy3+材料的发射光谱强度,其中以Li+的情况最为明显.

La掺杂对Sr_2Bi_4Ti_5O_(18)铁电陶瓷性能的影响

利用传统的固相烧结工艺制备了Sr2LaxBi4-xTi5O18(x=0.00、0.05、0.1、0.25、0.5、0.75、1.00)陶瓷样品。用X射线衍射对其微结构进行了分析,并测量了其铁电、介电性能。X射线衍射结果表明La掺杂对Sr2Bi4Ti5O18的晶体结构几乎没有影响。样品的铁电、介电结果表明,随着La掺杂量的增加,样品的剩余极化(2Pr)和矫顽场(Ec)逐渐减小,这是由于离子半径较大的La取代类钙钛矿层A位Bi离子,使得样品晶格畸变变小,从而导致2Pr降低,晶格畸变的减小也使得沿着外电场方向氧八面体中的阳离子更易运动,导致Ec减小。样品的相变温度Tc随着La含量的增加而降低,这也与样品晶格畸变有关。

电荷补偿对Sr_2SiO_4∶Dy^(3+)材料发射光谱的影响

采用高温固相反应方法在空气中制备了Sr2SiO4∶Dy3+发光材料。在365 nm紫外光激发下,测得Sr2SiO4∶Dy3+材料的发射光谱为一多峰宽谱,发射峰分别位于486,575和665 nm处。研究了电荷补偿剂Li+,Na+和K+对Sr2SiO4∶Dy3+材料发射光谱强度的影响,结果显示,不同电荷补偿剂下,随电荷补偿剂掺杂浓度的增大,Sr2SiO4∶Dy3+材料发射光谱强度的演化趋势相同,即,Sr2SiO4∶Dy3+材料发射峰强度先增大后减小,但不同电荷补偿剂下,材料发射峰强度最大处对应的补偿剂浓度不同,对应Li+,Na+和K+时,浓度分别为4 mol%,3 mol%和3 mol%。同时,对研究结果进行了理论分析。

机械球磨与反应烧结合成Sr_2CeO_4发光体的研究

Sr2CeO4 phosphor was synthesized by mechanical milling and reactive sintering in this work. The solid state reaction of SrCO3 and CeO2 (2∶1) started at about 850 ℃ and completed at 1 000 ℃ for about 4 h. Two types of formation mechanism of Sr2CeO4 were proposed. When the starting powder mixture was fired above 1 000 ℃, the unstable intermediate phase SrCeO3 was developed, which then reacted with SrCO3 to form the final product Sr2CeO4, however, SrCO3 and CeO2 converted directly to Sr2CeO4 at a lower temperature. The XRD results showed the crystal structure of Sr2CeO4 was orthorhombic. The emission spectra displayed a broad band with maximum at about 465 nm. The mechanical milling of starting power mixture and the sintering temperature had no effect on this emission spectra.