1 天津工业大学纺织科学与工程学院 天津 300387
2 江苏大学材料科学与工程学院高分子材料研究学院 镇江 212013
本研究通过γ辐照与氮掺杂协同调控改性制备石墨炔，将二维石墨炔转变为一维管状结构并作为基底负载铁纳米粒子用于燃料电池阴极氧化还原反应（ORR）。运用扫描电镜、X射线衍射、拉曼光谱、等温氮气吸附和其他表征手段，对制备出的复合材料的表面形貌、元素组成、结晶结构、缺陷程度等进行了表征分析。在碱性溶液中，采用循环伏安测试、线性扫描伏安测试、电化学交流阻抗谱测试等电化学测试方法分析制备催化剂的ORR性能、动力学以及稳定性。结果表明：经γ射线辐照后，氮掺杂石墨单炔负载铁纳米粒子（NGY-Fe）催化剂具有更大的比表面积（411.3 m2/g）和多级孔结构，利于暴露出活性中心，O2渗透屏障也有所下降，NGY-Fe的ORR活性显著提高，尤其是在稳定性与耐甲醇性上远优于市售的商业Pt/C催化剂。
γ辐照 缺陷 催化 石墨单炔 掺杂 γ-ray irradiation Defects Catalysis Graphyne Dope 辐射研究与辐射工艺学报
2024, 42(1): 010201
辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(6): 060401
1 中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
2 湖北省珠宝工程技术研究中心, 湖北 武汉 430074
近年来因为高品质银灰色Akoya珍珠备受青睐, 大量改色处理的银灰色珍珠涌入市场, 造成混乱, 其中辐照处理改色的珍珠很难鉴别, 成为检测难题。 对一批白色和浅黄色Akoya珍珠进行了不同剂量的γ射线辐照改色实验, 并对辐照前后的样品和天然呈银灰色的Akoya珍珠进行放大观察及光致发光光谱、 紫外可见光光谱和三维荧光光谱等无损谱学测试。 实验结果表明: 浅黄色Akoya辐照的改色效果明显好于白色者, 随辐照剂量的加大, 改变的颜色加深。 通过对比辐照改色前后的样品与天然呈银灰色Akoya珍珠样品的镜下特征, 发现: 辐照改色者具有浅色珠层和带有深褐色条纹的褐色珠核, 天然呈色者则在浅色珠层和白色珠核间有一褐色有机质夹层, 有机质不均匀的地方在珍珠表面形成“黑斑”。 对比辐照前后样品与天然呈银灰色Akoya珍珠样品的谱学特征发现: 辐照改色者较改色前及天然呈色者的光致发光光谱的荧光背景更高, 但背景峰与文石主峰强度比值F/A值(1.34～1.98)比天然呈色者(0.52～1.12)略高； 辐照改色者较改色前紫外可见光谱反射率明显降低, 在紫外光区的360 nm处出现宽缓吸收, 而天然呈色者在430～530 nm范围内有宽缓吸收, 且随伴色不同位置发生改变, 有时在750～800 nm也可以有弱的宽缓吸收； 辐照改色者三维荧光光谱与改色前样品的发光中心一致, 只是荧光强度较改色前降低了一半, 但改色者与天然呈色者的主要发光中心完全不同, 辐照改色者三维荧光光谱显示两个最高强度的发光中心于Ex/Em为374/449和463 nm处, 而天然呈色者的最强发光中心在Ex/Em为280/340 nm处。 研究结果表明, 珍珠孔眼及表面特征和三维荧光光谱的测试结果, 可以很好地鉴别天然呈色和γ射线辐照改色的银灰色Akoya珍珠, 光致发光光谱和紫外可见光光谱可以作为辅助鉴定依据。
银灰色Akoya珍珠 γ射线辐照 三维荧光光谱 鉴别特征 Gray Akoya pearls γ-ray irradiation treatment 3D fluorescence spectrum Identify characteristics 光谱学与光谱分析
2023, 43(4): 1056
1 湖南省农业科学院 核农学与航天育种研究所/湖南省农业生物辐照工程技术研究中心 长沙 410125
2 湖南大学研究生院 隆平分院 长沙 410125
以经过不同吸收剂量（0?500 kGy）的γ射线辐照处理后的芦苇秸秆为研究对象，机械粉碎后过筛，研究吸收剂量、过筛孔径对其粒径分布、粉碎能耗、主要组分含量、纤维素酶解转化率、纤维素乙醇转化率的影响。研究结果显示：随着过筛孔径的减小，所获得的芦苇秸秆样品质量显著减少，且与吸收剂量负相关；芦苇的粉碎能耗随吸收剂量的升高而降低，获得相同质量的过筛样品，粉碎能耗又随过筛孔径的减小而显著增加；相同吸收剂量处理的芦苇秸秆，其纤维素酶解转化率和纤维素乙醇转化率均随过筛孔径的减小而增大，其中吸收剂量为分别0 kGy、206 kGy、404 kGy，粒径范围在r?0.180 mm的芦苇秸秆样品其纤维素酶解转化率较r?0.850 mm样品分别提高129.20%、85.98%、106.63%，纤维素乙醇转化率分别提高136.04%、21.75%、4.39%。综合比较粉碎能耗与纤维素酶解转化率和纤维素乙醇转化率的增加比率，最终确定未辐照（0 kGy）芦苇秸秆样品的最佳过筛孔径为0.850 mm；吸收剂量为206 kGy、404 kGy的芦苇秸秆样品最佳过筛孔径为0.425 mm。
芦苇 γ射线辐照 粒径 酶解 发酵 Reed straws γ-ray irradiation Grain diameter Enzymatic hydrolysis Fermentation 辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(1): 010402
1 1.中国科学院 上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 2.中国科学院大学 材料与光电研究中心, 北京 100049
对光热折变(Photo-thermal-refractive, PTR)玻璃在总剂量分别为0.35、1、10及100 kGy的γ射线下辐照, 并进行热退火处理, 采用吸收光谱、光致发光光谱及EPR电子顺磁共振谱研究了光热折变玻璃在γ射线辐照下的辐照机理。研究结果表明, γ辐照后的PTR玻璃在可见波段的吸收主要由银原子Ag0、银分子簇Ag2、银分子簇Ag3、银纳米颗粒Agm0及非桥氧空穴中心HC1及HC2引起; 在不同剂量γ射线辐照下, 玻璃基质中的变价离子(Ag+、Ce3+)价态先发生变化, 同时玻璃基质中的非桥氧键发生电离, 形成了非桥氧空穴型缺陷中心HC1、HC2。进一步增加辐照剂量, 产生了银的分子簇Ag2和Ag3; 同时玻璃基质中非桥氧空穴中心HC2的浓度增大, 导致在639 nm附近的吸收增强。分别在不同温度下对辐照后的PTR玻璃进行相同时间的热处理及在低于Tg(玻璃转变温度)的温度下进行不同时间的热处理, 观察到250 ℃退火后PTR玻璃中HC1及HC2缺陷中心发生漂白; 并在430 ℃退火后出现了银纳米颗粒的吸收峰, 该吸收峰随退火时间的延长发生了红移及展宽。
光热折变玻璃 γ射线辐照 辐照缺陷 紫外-可见吸收谱 photo-thermal-refractive glass γ-ray irradiation defect center UV-Vis absorption
南京航空航天大学材料科学与技术学院, 江苏 南京 210016
采用γ射线对SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉荧光材料进行辐照处理, 研究样品经辐照后的长余辉性能。用60Co~γ射线源照射固相合成的SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉荧光材料样品, 累积辐照剂量为100 kGy。利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪、紫外可见分光光度计、荧光分光光度计及热释光(TL)光谱仪对辐照前后样品的晶体结构、光吸收特性、余辉及热释光特性进行了研究。结果表明：辐照后样品的晶胞体积减小, 氧空位的浓度增加; 由于辐照使样品中引入更多的缺陷, 其吸收光谱的强度提高。辐照后样品的余辉寿命延长, 余辉光谱强度增加; 热释光强度增加, 且光谱向高温方向偏移, 经计算得到辐照后样品中陷阱能级深度增加0.0039 eV, 表明辐照影响了样品中陷阱能级分布且增加了样品中的深能级陷阱数目。
材料 长余辉发光材料 Dy3+ 荧光粉 γ射线辐照 缺陷陷阱 氧空位
1 西南科技大学 材料科学与工程学院, 四川 绵阳 621010
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
3 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
采用γ射线辐射还原法, 在不同总吸收剂量条件下制备了金属Cu掺杂三聚氰胺-甲醛(MF)有机气凝胶复合材料。利用X-射线衍射仪(XRD)、电感耦合等离子体吸收光谱(ICP-AES)仪和扫描电子显微镜, 测试证实了辐射还原法能成功地在MF气凝胶中还原出金属Cu。扫描电子显微镜(SEM)图谱表明在100 kGy和200 kGy的总吸收剂量下, 在MF气凝胶中还原的金属Cu粒子的粒径较小, 不会形成金属团聚区, 而在较高的总吸收剂量下(大于200 kGy), 在MF气凝胶中还原的Cu会形成金属团聚区。N2吸附测试表明, 还原的金属Cu会堵塞MF气凝胶的一部分微孔和一部分介孔, 从而使样品的比表面积和吸附量降低。随着总吸收剂量不断增加, 经辐照后样品中金属Cu的含量也不断增加, 同时还会影响还原出金属Cu的分布和形貌。
MF有机气凝胶 Cu掺杂 γ-射线辐射还原法 MF aerogels Cu-doped γ-ray irradiation induced reduction method 强激光与粒子束
2014, 26(2): 022013
1 湖南农业大学食品科技学院, 湖南 长沙 410128
2 湖南农业大学作物种质创新与资源利用国家重点实验室培育基地, 湖南 长沙 410128
3 中国农业科学院蔬菜花卉研究所, 北京 100081
4 湖南省原子能农业应用研究所, 湖南 长沙 410125
通过60Coγ射线处理芦苇以及分析辐照前后芦苇中的基本成分含量、副产物含量, 研究辐照预处理对芦苇木质纤维素的影响。采用国标法测定了辐照前后芦苇中的纤维素、半纤维素、木质素含量; 采用气质联用(GC-MS)法对芦苇60Coγ辐照后降解副产物进行了分析。结果表明: 芦苇经60Coγ射线辐照预处理之后, 纤维素和半纤维素的降解程度较大, 在2 000 KGy处理处理条件下降解率分别达到83.07%和79.86%。在辐照前和辐照后的芦苇中, 一共检测出42种脂肪酸类化合物、27种芳香类化合物和8种呋喃类化合物。
芦苇 60Coγ辐照 气质联用 降解副产物 reed 60Coγ ray irradiation GC-MS degraded by-products
1 安徽农业大学林学与园林学院, 安徽 合肥230036
2 中国林业科学研究院木材工业研究所, 北京100091
3 国际竹藤网络中心, 北京100102
以我国特有的黄藤为研究对象, 应用60Co产生的高能γ射线对黄藤材进行辐照处理, 通过X射线衍射法测定γ射线辐照前后纤维素中晶体尺寸、 分析其变化规律, 探寻晶体尺寸与物理力学性质间关系, 提高我国棕榈藤资源高附加值加工利用水平。 结果表明: 晶体宽度在1.901～3.019 nm范围内变化, 平均宽度为2.403 nm； 晶体长度在4.118～28.824 nm范围内变化, 平均长度为10.907 nm。 辐照处理后黄藤材晶体宽度在2.139～3.540 nm范围内变化, 平均值为2.569 nm； 晶体长度在5.765～38.432 nm范围内剧烈变化, 平均值为15.530 nm。 辐照处理后晶体宽度和长度变化范围和平均值均增大。
黄藤 X射线衍射 γ射线辐射 晶体尺寸 Daemonorops margaritae X-ray diffractometry γ-ray irradiation Crystal size 光谱学与光谱分析
2010, 30(8): 2285
1 安徽农业大学林学与园林学院, 安徽 合肥230036
2 国际竹藤网络中心, 北京100102
3 中国林业科学研究院木材工业研究所, 北京100091
为了解棕榈藤材基本材性、 提高我国棕榈藤资源高附加值加工利用水平, 以我国特有的黄藤为研究对象, 应用X射线衍射法测定黄藤材微纤丝角、 结晶度, 并就γ射线辐照处理对微纤丝角、 结晶度有何影响进行了分析。 结果表明: 纤维微纤丝角在33.4°～38.7°范围内, 平均为36.1°; 藤皮处微纤丝角不比藤芯处的大。 当标准剂量率为2.5×103 Gy·h－１、 辐射剂量分别为3, 9和15 kGy三个水平时, 辐照处理前后对应微纤丝角分别为36.2°和35.8°, 35.9°和35.4°, 36.2°和35.4°, 较处理前分别减小了1.10%, 1.39%和2.21%。 纤维素结晶度在24.8%～32.0%范围内, 平均为28.6%, 藤皮处结晶度均比藤芯处高。 辐照处理前后对应结晶度分别为28.1%和26.0%, 28.1%和26.9%, 28.5%和27.1%, 较处理前分别减小了7.58%, 4.34%和4.70%, 其中当辐射剂量为3 kGy时, 辐照导致结晶度差异在0.001水平上极显著。
黄藤 X射线衍射 微纤丝角 结晶度 辐照处理 Daemonorops margaritae X-ray diffractometry Microfibrilla angles Crystallinity index γ-ray irradiation 光谱学与光谱分析
2010, 30(5): 1404
