某些压水堆中使用氨及其分解产生的H₂抑制H₂O₂、O₂和·OH等氧化性物种的浓度，在保持一回路的还原性化学环境的同时调节冷却剂pH，以减轻结构材料的腐蚀。本工作为了研究脱氧氨水溶液在辐射场中的分解行为，针对其在γ场中的辐解过程进行了实验研究，重点考察了N₂压强、气相与液相体积之比和温度对氨水溶液辐解的影响，测定了剩余氨、H₂和氮氧化物（NO₂^-和NO₃^-）的浓度及溶液的pH。结果表明：N₂压强（0.5~5.0 MPa）及气液体积比的变化未对氨的分解和氮氧化物的生成造成影响，吸收剂量为28.8 kGy时，辐解产生的氮氧化物浓度约为1 mg/L，但N₂压强和气液体积比的增加会显著降低H₂的浓度。温度由25 ℃升至200 ℃时，氨的分解过程将大幅放缓，吸收剂量为14.4 kGy时，30 mg/L氨水中氨的分解比例由26.5%降至8.4%，高温有利于抑制氨的分解速率，但同时导致NO₂^-和NO₃^-的浓度分别升高34和3倍左右。此外，本工作中还建立了含氨冷却剂的辐解模型并对其可靠性进行了验证，不同温度下实验数据与模型预测结果的最大相对误差仅为4.1%。随后利用该模型计算了不同初始浓度的含氨冷却剂辐解过程中剩余氨的浓度变化，结果表明较高的初始浓度有利于体系中氨的保持，连续辐照的情况下单独使用氨抑制氧化性物种时需要及时对其进行补充。

三维导电结构的低温、高结合力直写喷印是柔性电子复合器件制造应用所面临的挑战。本文基于银氨络合机理制备出可用于三维导电结构成型的无颗粒直写溶液，克服了金属颗粒团聚的问题，做到了长期保存。50 ℃低温烧结条件下，银氨络合溶液制备的导电纤维与银纳米颗粒溶液制备的导电纤维相比导电性能优异，电阻低至365 Ω/mm。银氨络合溶液直写制备的纤维结构与柔性基底之间有着强附着性，并具备良好的自堆叠特性，可以通过调节纤维堆叠层数在10层到50层变化，控制导电纤维的电阻在6.7~34.1 Ω/mm范围内改变。在不同饱和盐溶液建立的湿度环境下，对基于银氨络合溶液设计的湿度传感器进行测试，传感器展现出良好的湿度响应性能，迟滞低至3.2%，同时在湿度循环变化下实时响应效果优良。无颗粒直写溶液在制备柔性电子产品方面有着可观的前景，并且在运动检测和健康管理等领域有广泛的应用。

氨具有低成本、易液化和高体积能量密度等特点, 是一种有吸引力的无碳燃料, 用其制成的直接氨燃料电池也备受科研人员青睐, 却受限于阳极氨氧化缓慢的动力学过程。本工作采用无表面活性剂的简单方法通过纳米颗粒(NPs)自组装制备了三维多孔网络结构的PtIr合金气凝胶高效氨氧化催化剂。该结构提供了丰富开放的互联质子传输通道和额外的催化活性位点, 有助于氨电催化氧化中NH₃分子的去质子化过程。当Pt和Ir物质的量比为80/20时, PtIr合金气凝胶展现出最优的氨氧化(AOR)催化活性。实验通过研究NH₃浓度和工作温度对催化剂氨氧化性能的影响发现, Pt₈₀Ir₂₀合金气凝胶催化剂的AOR性能随着氨水浓度或温度的上升而增强, 如当氨水浓度为0.5 mol/L时, 合金催化剂在0.5 V电位下的质量比活性为44.03 A·g^-1, 约是0.05 mol/L 氨水中的4倍。当温度上升至80 ℃ 时, 合金催化剂在0.5 V电位下的质量比活性为148.73 A·g^-1, 约为25 ℃下的12倍。在此温度变化区间, 其AOR起始电位下降了40 mV。利用Arrhenius方程计算发现, Pt₈₀Ir₂₀合金气凝胶催化剂的AOR反应活化能比商业Pt/C催化剂降低了~9.43 kJ·mol^-1。此外, 催化材料的稳定性测试结果表明, Pt₈₀Ir₂₀合金气凝胶催化剂经2000次循环伏安测试后的峰值质量比活性损失为~50.6%, 优于商业Pt/C催化剂(~74.9%)。

以氮、磷污染物导致的水体富营养化问题在我国普遍存在。本研究将普鲁士蓝与改性生物炭相结合, 得到普鲁士蓝/生物炭复合材料。通过多种表征手段研究了复合材料的形貌及结构并通过模拟废水测试了其吸附性能。结果表明, 复合材料在pH 8时达到最佳吸附效果, 氨氮去除率在95%以上, 最大吸附量为24.4 mg/g, 比未改性生物碳提高101.3%。对复合材料吸附机理的研究表明, 复合材料通过普鲁士蓝对氨氮的配位作用对多组分污水中氨氮实现了选择性吸附。此外, 复合材料在外加H₂O₂溶液的条件下可形成芬顿氧化体系, 能实现同步催化降解有机污染物和促进氨氮的吸附, 因此有望在多组分富营养化污水治理中投入实际应用。

二硫化钼(MoS₂)作为水系锌离子电池的正极材料, 受到锌离子(Zn²⁺)与主体框架之间的强静电相互作用表现出缓慢的反应动力学。并且MoS₂的层间距较窄难以嵌入大尺寸水合Zn²⁺, 导致MoS₂电极呈现出较低的放电比容量。本研究通过一种简单的氨水辅助水热法制备了NH₄⁺扩层的二硫化钼(MoS₂-N)电极, 氨水分解产生的氨气在促进硫代乙酰胺水解和提供还原性S^2-的同时, 还会产生大量NH₄⁺作为插层离子, 将MoS₂的层间距由0.62 nm扩展至0.92 nm, 进而大大降低了Zn²⁺嵌入能垒(改性电极的电荷转移电阻R_ct低至35 Ω)。当电流密度为0.1 A·g^-1时, MoS₂-N电极的初始放电比容量相比未扩层的MoS₂电极提高了1倍, 高达149.9 mAh·g⁻¹。同时在1.0 A·g^-1电流密度下放电比容量稳定在110 mAh·g^-1左右, 循环200圈后库仑效率将近100%。本研究提出的氨水辅助扩层法, 丰富了提升MoS₂电化学性能的改性策略, 为后续的正极材料开发提供了新的思路。

本文探究了γ辐射场下新型冷却剂硼-锂-氨的辐射分解行为，主要考察了不同硼-锂浓度、吸收剂量和吸收剂量率对辐解产物H₂O₂、NO₂^-和NO₃^-的浓度影响。实验结果表明：在常规的压水堆运行pH范围内（pH_{300 ℃}=7.1~7.3），随着硼酸浓度增加，冷却剂体系的H₂O₂和NO₂^-浓度没有明显变化，其中H₂O₂的浓度范围在9.28×10^-5~1.07×10^-4 mol/L之间，NO₂^-浓度范围为9×10^-6~1.5×10^-5 mol/L；NO₃^-浓度相较于前两个产物波动较大，为4×10^-5~8×10^-5 mol/L。随着吸收剂量增加（1~30 kGy），硼-锂-氨体系中的H₂O₂和NO₂^-的平衡浓度增加，分别为1.28×10^-4 mol/L和1.30×10^-5 mol/L，NO₃^-的浓度未明显变化（4×10^-5~6×10^-5 mol/L）。在本工作探究的吸收剂量率范围内（1.27~18.86 Gy/min），H₂O₂、NO₂^-和NO₃^-的浓度均未因吸收剂量率增加而受到显著影响。本工作为新型冷却剂硼-锂-氨体系的实际应用提供了有参考价值的基础数据。

选择中心波长为8.91 μm的量子级联激光器作为光源，结合波长调制光谱技术和小体积长光程的光学多通池，开发了一套氨气浓度检测系统。进行不同压力下氨气的直接吸收测量，结果表明谱线选择正确，以及系统搭建可行。配制不同浓度的氨气进行波长调制测量，得到二次谐波信号峰峰值与浓度之间呈现很好的线性关系，其拟合系数为99.50%。氨气浓度在0~100 ppm范围内，二次谐波的平均误差小于3%，其中在较高浓度10~100 ppm范围内，相对误差小于1%，灵敏度为10.35 ppm/V。配制浓度为6.25 ppm的氨气，并通入多通池检测，对系统进行Allan方差分析，系统在最佳积分时间为195 s时的探测极限为121.58 ppb。同时，从管道材料、温度两个方面出发，探究氨气脱附的效果。

烟气氨逃逸是许多大型能源转化设备脱硝系统都存在的问题，大量的氨逃逸不仅威胁机组运行，增加系统维护成本，而且还会形成二次污染，危害大气环境和人体健康，因此，必须对氨逃逸进行实时监测和有效控制。可调谐二极管激光吸收光谱技术是一种先进的痕量气体检测技术，具有灵敏度高、选择性强、可实时在线测量等优点，广泛应用于各种污染气体检测领域，并且已经成为当前烟气氨逃逸在线检测的主流技术。本文介绍了可调谐二极管激光吸收光谱技术的基本原理，总结了氨逃逸的常用检测方式，综述了可调谐二极管激光吸收光谱技术在烟气氨逃逸检测方面的研究和应用进展，并对未来的发展应用进行了展望。