回填材料膨润土对放射性气体滞留能力模拟研究

利用各种分析手段对膨润土的物理特性进行了表征 .X射线衍射分析表明钠基膨润土呈典型的六方晶胞 ,晶胞参数是 :a轴 4 .913,c轴 5 .4 0 5 ;差热分析曲线在低温区和高温区有明显的吸热峰出现 ;元素分析钠、钾离子的含量大于钙、镁离子的含量 ,在性能上表现为钠质膨润土具有较强的离子交换能力 ;显微分析表明其表面呈皱隙状 ,测定比表面积高达 2 4 .5 2m2 /g;吸水率测定表明膨胀率大 ,说明它具有密封功能 ,可有效阻滞地下水的渗入 .利用SF6示踪技术 ,通过采集不同时间段取样池样品 ,分析样品中示踪气体浓度 ,绘制取样池示踪气体浓度随时间的变化关系曲线 ,根据费克扩散定律计算扩散系数 .实验结果表明 ,随着压实膨润土密度的增大 ,示踪气体扩散系数迅速减小 ,当密度大于 1.8g/cm3 时 ,扩散系数降至 10 -9m2 /s.研究结果表明 ,膨润土性能优化是通过在膨润土中添加适量的活性炭 ,可明显改善其对气体的阻滞能力 ;增加其对放射性气体滞留能力 ;添加少量的石英砂增加其机械性能、导热性和减少蠕变性 ,将引起对气体阻滞能力的下降 .综合考虑 ,在膨润土中各添加 5 %活性炭和石英砂 ,既对气体具有较好的滞留能力 ,又具有较好的工程特性 .     

相转移催化无溶剂合成N-(ω-溴烷基)邻苯二甲酰亚胺

本文以N-(3-溴丙基)邻苯二甲酰亚胺合成为模板反应,研究了相转移催化无溶剂合成N-(ω-溴烷基)邻苯二甲酰亚胺的影响因素,实验证实相转移催化剂及其用量、催化剂K2CO3的用量等对反应的影响明显,得到N-(3-溴丙基)邻苯二甲酰亚胺的优化合成条件为:反应物配比为PA∶C3Br2∶K2CO3∶TBAB=1∶2∶4∶0.2,反应温度80℃,反应时间1h,N-(3-溴丙基)邻苯二甲酰亚胺产率为92%。在相同反应条件下,N-(ω-溴烷基)邻苯二甲酰亚胺的产率随α,ω-二溴烷烃的烷基链长度增加而降低。     

阀切换技术在大气样品中六氟化硫快速分析中的应用

建立了双柱阀切换技术分析大气样品中的SF6含量的气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)检测方法。采用规格为3.2 mm×1 m的5A分子筛(40~60目)柱为预柱,规格为3.2 mm×0.5 m的5A分子筛(60~80目)柱为分析柱。在所用实验条件下,平均峰高响应为1.08×10-14 mL/μV,SF6单位体积进样量的色谱峰高的相对标准偏差为2.2%,SF6的最低检测限为6.03×10-13 mL(3倍基线噪声)。采用该方法分析大气中SF6的含量,样品分析时间为1.2 min,于12 min内完成11个空气样品的分析,SF6含量的相对标准偏差2.1%。     

回填材料膨润土对放射性气体滞留能力模拟研究

利用各种分析手段对膨润土的物理特性进行了表征.X射线衍射分析表明钠基膨润土呈典型的六方晶胞,晶胞参数是: a轴4.913, c轴5.405;差热分析曲线在低温区和高温区有明显的吸热峰出现;元素分析钠、钾离子的含量大于钙、镁离子的含量,在性能上表现为钠质膨润土具有较强的离子交换能力;显微分析表明其表面呈皱隙状,测定比表面积高达24.52 m2/g;吸水率测定表明膨胀率大,说明它具有密封功能,可有效阻滞地下水的渗入.利用SF6示踪技术,通过采集不同时间段取样池样品,分析样品中示踪气体浓度,绘制取样池示踪气体浓度随时间的变化关系曲线,根据费克扩散定律计算扩散系数.实验结果表明,随着压实膨润土密度的增大,示踪气体扩散系数迅速减小,当密度大于1.8 g/cm3时,扩散系数降至10-9 m2/s.研究结果表明,膨润土性能优化是通过在膨润土中添加适量的活性炭,可明显改善其对气体的阻滞能力;增加其对放射性气体滞留能力;添加少量的石英砂增加其机械性能、导热性和减少蠕变性,将引起对气体阻滞能力的下降.综合考虑,在膨润土中各添加5%活性炭和石英砂,既对气体具有较好的滞留能力,又具有较好的工程特性.     

气溶胶粒子通过填充柱的保留时间分布测定

采用亚微米单分散聚苯乙烯球形硬气溶胶粒子和脉冲进样技术,测定了气溶胶粒子通过无规则石英砂填充柱的保留时间分布,从保留时间分布曲线得到了气溶胶粒子在填充柱中的平均保留时间和穿透率.研究了平均保留时间和穿透率与流体流速、填充柱的长度、填料粒度和气溶胶粒子大小之间的关系.研究发现,流速越大,保留时间分布曲线越尖锐,流速越小,保留时间分布曲线越平坦;气溶胶粒子的穿透率随着柱长的增加而降低,随流速、气溶胶粒子粒径和石英砂颗粒大小的减小而减小;平均保留时间随柱长增加而增大,随流速增大而减小,随气溶胶粒子粒径减小而减小,而与石英砂颗粒大小几乎无关.     

全氟二甲基环丁烷示踪剂的吸附采样

Carboxen-569对大气中低分子量含卤气体有较强的吸附能力，其受空气湿度的影响小，是全氟碳化合物示踪剂的理想吸附剂。实验测定全氟二甲基环丁烷（PDCB）示踪剂在Carboxen-569炭分子筛吸附剂上的穿透曲线和分配系数，考察了温度和采样速度对示踪剂穿透体积及安全采样体积的影响，确定了大气示踪剂样品采集工艺参数和热解吸温度。     

电感耦合等离子体质谱在大气气溶胶化学元素浓度及粒径分布研究中的应用

利用过滤法和级联撞击采样器采集大气气溶胶样品，采用电感耦合等离子体质谱分析方法测定了其中约50种元素的浓度及其粒径分布，得到了当地大气气溶胶的总质量浓度、粒度分布及其分布类型，计算了各元素在不同粒径上的富集因子。结果表明：当地大气气溶胶分布呈现双模态，主要来源于地壳元素，并且集中在大于2.1μm粗模态。     

杯芳烃衍生物萃取剂分离An(Ⅲ)/Ln(Ⅲ)

硝酸体系中三价镧系元素与锕系分离的选择性萃取剂的合成与选择是分离-嬗变的重要研究方向之一。配位基的预组织性对萃取剂的萃取能力和选择性具有重要作用,杯芳烃的结构特征为配位基的预组织提供了理想的平台。上世纪90年代以来,研究者们合成了大量新型杯芳烃衍生物萃取剂,萃取分离硝酸溶液中An(Ⅲ)/Ln(Ⅲ),在杯芳烃衍生物萃取剂的结构与性能关系方面做了大量研究,获得一些共性规律性认识。本文在简要说明配位基预组织性对提高萃取能力和分离能力的作用基础上,详细综述了近20年在二苯基氨基甲酰甲基氧化膦(CMPO)、烷基氧化膦、吡啶酰胺等配位基修饰杯芳烃分离An(Ⅲ)/Ln(Ⅲ)的研究进展,阐明了杯芳烃衍生物的结构与配位基的预组织性、萃取能力和An(Ⅲ)/Ln(Ⅲ)分离能力的关系,展望了杯芳烃衍生物结构修饰研究方向及其在乏燃料后处理中的应用前景。     

氮对位取代基对联吡啶与Eu(Ⅲ)络合的影响

采用吸收光谱法测定了在CH3CN溶剂中,4,4'-二甲基[2,2']联吡啶、4,4'-二己基[2,2']联吡啶、4,4'-二壬基[2,2']联吡啶、[2,2']联吡啶-4,4'-二羧酸甲酯等氮原子对位含不同电性能取代基的联吡啶与Eu(Ⅲ)的络合物稳定常数。在实验条件下,含烷基取代基(-CH3,-C6H13,-C9H19)的配体观察到1∶3和1∶2两种络合物,而含吸电基(-COOCH3)的仅观察到一种1∶3络合物。以1∶3络合物生成反应为模型反应,采用密度泛函方法计算了络合反应的自由能变化,证实不同电性能对位取代基对络合反应的影响,络合反应自由能变化与取代基的供电性强弱顺序相一致。