高水平放射性废物固化用磷酸盐玻璃的研究进展

高水平放射性废物的玻璃固化是利用化学稳定性、热稳定性和抗辐照稳定性好且废物包容量高的玻璃基质来将其固化,从而实现高放废物的长期、高效、安全处置.磷酸盐玻璃具有熔融温度低、熔体流动性好、均化时间短、对一些放射性废物的溶解度高等优点,可弥补已工业化应用的硼硅酸盐玻璃固化基质的不足,用于这些高放废物的安全固化.本文综述了磷酸盐玻璃基质在高放废物固化方面的研究进展.主要论述了磷酸盐玻璃用于固化高放废物的优势与不足;总结了目前已用于或可用于安全固化高放废物的磷酸盐玻璃基质;归纳了模拟高放废物磷酸盐玻璃固化体的组成、制备及性能;展望了未来研究的发展方向.     

共沉淀法合成Pr掺杂ZrSiO_4黄色颜料的研究

采用液相共沉淀法,以ZrOCl_2·8H_2O、Na_2SiO_3·5H_2O和PrCl_3·7H_2O为主要原料,LiF为矿化剂,在830℃-950℃煅烧合成Pr掺杂ZrSiO_4黄色(镨黄)颜料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、分光测色仪等分别对制备的镨黄颜料样品的晶体结构、颗粒形貌与粒度、CIE L*a*b*颜色指数等进行表征。研究了Pr掺杂量和煅烧温度对合成颜料的影响。结果表明,通过优化Pr掺杂量和调整合成温度能在一定程度上控制镨黄颜料粒度与黄色饱和度。当Pr/Zr摩尔比0.06、合成温度为860℃时,制备的镨黄颜料呈色效果最佳。     

燃烧乙醇干燥法对氧化铝烧结性能的影响

合适的干燥方式对提高氧化铝粉体的烧结活性有着关键作用。重点研究了燃烧乙醇干燥法获得的α-Al_2O_3粉的烧结活性。通过燃烧乙醇对氧化铝粉的前驱体碳酸铝铵((NH_4Al(OH)_2CO_3)进行快速干燥,降低毛细管力在粉体干燥过程中所引起的团聚作用。将通过燃烧乙醇干燥得到的α-Al_2O_3粉压条煅烧,进行相关测试。实验结果表明:相比烘箱干燥得到的α-Al_2O_3粉,经燃烧乙醇干燥法最终获得到的α-Al_2O_3粉体具有更高的烧结活性,经1500℃煅烧,试条的吸水率为0.51%,体积密度为3.74 g/cm~3。     

离子型稀土尾砂用于建筑陶瓷制备中的泥浆解胶研究

针对离子型稀土尾砂在建筑陶瓷制备中存在的泥浆解胶难题,研究通过加入合适的解胶剂,提高稀土尾砂泥浆的流动性.探讨了不同种类解胶剂及其加入量、泥浆含水率对离子型稀土尾砂泥浆Zeta电位、流动性的影响.结果表明,适量六偏磷酸钠、三聚磷酸钠和聚丙烯酸钠等解胶剂的加入,可明显提高稀土尾砂泥浆的Zeta电位和流动性.采用六偏磷酸钠和三聚磷酸钠组成的复合解胶剂时,可进一步有效提高离子型稀土尾砂流动性.在含水率为30wt％的条件下,六偏磷酸钠与三聚磷酸钠的质量比为2∶1、总加入量为0.15wt％时,泥浆的流动性能到达46.12 s.     

以Ni-YSZ和Sm0.5Sr0.5Fe0.8Cu0.2O3-δ为电极的微管固体氧化物燃料电池的制备及电化学性能（英文）

分别以Ni-YSZ中空纤维为阳极和Sm0.5Sr0.5Fe0.8Cu0.2O3–δ–Sm0.2Ce0.8O1.9（SSFCu-SDC）为阴极制备了微管固体氧化物燃料电池（SOFC）。利用扫描电子显微镜（SEM）、电化学工作站表征了微管单电池的显微结构与电化学性能。SEM分析表明,采用相转化法制备的Ni-YSZ中空纤维阳极呈特殊的非对称结构,主要由中间海绵状结构和内外两侧的指孔状多孔结构构成。通过真空辅助浸渍涂覆法和与阳极共烧技术在阳极支撑体上制备了致密的YSZ电解质膜和SDC过渡层。分别采用湿氢为燃料和静态环境空气为氧化剂测定了制备的微管单电池在650～750℃时的电化学性能。结果表明,该微管单电池具有高的输出性能,在750、700℃和650℃时的最大功率密度分别可达到485.9、382.7mW/cm2和260.3mW/cm2。     

醇-水溶液加热法制备纳米ZrO2粉体的研究

以ZrOCl₂·8H₂O为主要原料,采用醇-水溶液加热法制备了ZrO₂纳米粉体。研究了醇-水溶液加热温度、醇的种类、醇水比、分散剂和煅烧温度等对纳米ZrO₂粉体合成的影响。结果表明:当反应温度为75℃,以乙醇为醇溶剂和醇水比为5:1,并加入4.0wt%PEG200作为分散剂,可制备出平均粒径为25nm且分散良好的纳米ZrO₂粉体。合成粉体在900℃煅烧后为纯的四方相ZrO₂。     

渗透模式影响纳米涂层修饰陶瓷微滤膜分离性能的研究

研究了膜分离技术处理含油废水存在因油滴变形引起的膜堵塞问题.为减少膜污染,使用在市场上销售氧化铝微滤膜孔道表面制备纳米ZrO2涂层,利用纳米涂层改变微滤膜的表面亲水憎油性,具有良好的效果.考虑其工业应用条件,重点研究了循环模式(模拟大量废水处理)和浓缩模式(模拟少量废水处理)对膜渗透通量的影响.结果表明:循环模式下料液的油浓度为恒定的,纳米涂层能有效提高微滤膜的渗透通量.膜面流速的增加在一定程度上能提高膜渗透通量,但超过一定程度后,增加不明显.当膜面流速为7 m/s时,修饰陶瓷膜的最大渗透通量为280 L/(m2·h),油截留率为96.4％.在浓缩模式下,料液的油浓度随渗透液的排出呈指数性增加,随着油浓度的增加,渗透通量持续衰减,油截留率持续上升.当油浓度达到一定程度后,修饰陶瓷微滤膜不能有效地实现稳定含油废水的油水分离.     

渗透模式影响纳米涂层修饰陶瓷微滤膜分离性能的研究

研究了膜分离技术处理含油废水存在因油滴变形引起的膜堵塞问题。为减少膜污染,使用在市场上销售氧化铝微滤膜孔道表面制备纳米ZrO2涂层,利用纳米涂层改变微滤膜的表面亲水憎油性,具有良好的效果。考虑其工业应用条件,重点研究了循环模式（模拟大量废水处理）和浓缩模式（模拟少量废水处理）对膜渗透通量的影响。结果表明：循环模式下料液的油浓度为恒定的,纳米涂层能有效提高微滤膜的渗透通量。膜面流速的增加在一定程度上能提高膜渗透通量,但超过一定程度后,增加不明显。当膜面流速为7m／s时,修饰陶瓷膜的最大渗透通量为280L／（m^2·h）,油截留率为96．4％。在浓缩模式下,料液的油浓度随渗透液的排出呈指数性增加,随着油浓度的增加,渗透通量持续衰减,油截留率持续上升。当油浓度达到一定程度后,修饰陶瓷微滤膜不能有效地实现稳定含油废水的油水分离。     

固相法合成钛榍石的研究

通过正交实验法、X射线衍射分析等手段,研究了钛榍石的固相反应。结果表明:合成钛榍石的最佳温度为1260℃,保温时间为30min,最佳配方比例为CaCO3∶TiO2∶SiO2=40.70∶34.27∶22.03,其乳浊效果达到了硅酸锆的效果,并讨论了合成钛榍石的影响因素。     

油水分离中污染的Al2O3陶瓷微滤膜清洗方法研究

针对在油水分离过程中,α-Al2O3陶瓷徽滤膜受污染而明显降低其分离性能的现象,采用酸碱分别清洗、酸碱交替清洗和煅烧后酸洗方法对污染膜管进行清洗,考察了清洗前后膜的纯水通量变化规律.结果表明,采用600℃煅烧,再用0.5 mol·1-1 HNO3清洗,后用清水清洗的方法,可使污染膜的纯水通量恢复到原始膜通量的87％,通过对膜的显微结构分析发现,膜表面及孔内的污染物得到有效地去除.