1 中国科学技术大学核科学技术学院 合肥 230026
2 中广核研究院有限公司 深圳 518028
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。
冷却剂 辐射分解 氨水 水化学 反应堆 Coolant Radiolysis Ammonia solution Water chemistry Reactor 辐射研究与辐射工艺学报
2024, 42(1): 010204
1 武汉科技大学资源与环境工程学院,武汉 430081
2 湖北理工学院矿区环境污染控制与修复湖北省重点实验室,黄石 435003
3 湖北理工学院先进材料制造与固废资源化协同技术湖北省工程研究中心,黄石 435003
本文以正硅酸乙酯(TEOS)为原料,在以氨水为催化剂的碱体系中,采用溶胶-凝胶法制备了二氧化硅溶胶。通过SEM-EDS、XRD、热重分析、激光粒度分析、Zeta电位等分析手段,研究了氨水的加入量对二氧化硅溶胶粒径以及稳定性的影响。研究结果表明,当pH值在11~12、氨水与TEOS的摩尔比R(n(NH3·H2O)∶n(TEOS))在1~10时,随着R值的增大,二氧化硅溶胶平均粒径y与R值x呈指数相关趋势,其拟合函数为y=2.22x1.79,相关性为0.96,粒径从10.17 nm (R=1)增加到142.48 nm (R=10),且胶粒的粒径分布半高宽从9.89 nm (R=1)增加到171.61 nm (R=10)。二氧化硅溶胶的稳定性则与氨水的加入量呈下抛物线趋势,其凝胶时间从684 h (R=1)下降到28 h (R=5),再上升到780 h (R=10)。
氨水 溶胶-凝胶法 二氧化硅溶胶 粒度 稳定性 纳米结构 ammonia sol-gel method silica sol particle size stability nanostructure
1 1.湖南工业大学 包装与材料工程学院, 株洲 412007
2 2.中南大学 冶金与环境学院, 长沙 410083
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S2-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Rct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。
MoS2 氨水辅助扩层 正极材料 水系锌离子电池 二维材料 MoS2 ammonia-assisted interlayer-expansion cathode material aqueous zinc ion battery 2D material
强激光与粒子束
2021, 33(4): 041001
1 海南大学,南海海洋资源利用国家重点实验室,海口 570228
2 海南大学,海南省特种玻璃实验室,海口 570228
3 海南大学材料科学与工程学院,海口 570228
采用氨水共沉淀方法合成Fe3+/Fe2+摩尔比为1∶1及掺一定量Ti4+的铁钛固溶体催化剂,与机械混合研磨方法制备的铁钛催化剂相比较。探讨不同制备工艺对催化剂物化性能及催化活性的影响。借助X射线衍射(XRD)、N2吸脱附、X射线光电子能谱(XPS)、程序升温还原(H2-TPR)、程序升温脱附(NH3-TPD)等手段对催化剂物理化学性质进行表征。结果表明: 通过一步氨水共沉淀法及掺杂一定量Ti有利于提高催化剂的比表面积,抑制氧化物结晶及晶相转变,使得催化剂晶粒尺寸较小,提高低温催化活性; 同时说明经过机械混合研磨制备的催化剂,只是氧化物晶体之间简单的机械混合,没有形成紧密的耦合作用,不能有效改善催化性能。
铁钛催化剂 氨水共沉淀法 机械混合研磨方法 低温催化活性 还原性能 表面吸附氧 iron titanium catalyst ammonia co-precipitation method mechanical mixing grinding method low-temperature catalytic activity reduction performance surface adsorbed oxygen
中国海洋大学光学光电子实验室, 山东 青岛 266100
本文以银溶胶为表面增强拉曼活性基底, 实现了鱼肉中磺胺类抗生素的痕量检测。采用微波加热法制备银溶胶, 比较了两种提取剂(氨水、乙酸乙酯)对鱼肉中抗生素的提取及探测效果。实验发现, 鱼肉中的物质对抗生素检测有较大干扰, 乙酸乙酯作为提取剂的效果要明显好于氨水。以银溶胶为基底, 乙酸乙酯作为提取剂对两种限制使用的磺胺类抗生素(磺胺甲基嘧啶、磺胺二甲基嘧啶)检测的最低浓度皆为1 ppm, 检测限分别为0.16 ppm、0.59 ppm。结果表明, 利用此方法, 可以实现鱼肉中一定浓度抗生素的检测, 为实现水产品中抗生素的检测提供了实验基础。
表面增强拉曼光谱 抗生素 银溶胶 氨水 乙酸乙酯 Surface-enhanced Raman Spectroscopy Antibiotics Silver Colloid Ammonia Water Ethyl Acetate
1 中国工程物理研究院,激光聚变研究中心,四川,绵阳,621900
2 四川大学,化学学院,成都,614004
采用溶胶-凝胶法,结合氨水后处理工艺制备了抗真空有机物污染的二氧化硅增透膜.该膜峰值透光率为99.8%,在有机污染的真空系统中(10-3Pa)保持168 h,透光率曲线变化微小,而同样条件下常规二氧化硅增透膜的峰值透光率下降至95.5%.并采用分光光度计、红外光谱、扫描探针显微镜、静滴接触角测量仪、椭偏仪等测试手段分析了薄膜的特性.
抗真空有机物污染 溶胶-凝胶 二氧化硅 增透膜 氨水