Se(Ⅳ)在北山花岗岩上的吸附

采用批式法研究了粉碎的甘肃北山花岗岩样品(BS03,600 m)对Se(Ⅳ)的吸附作用.实验结果表明:在pH 3-7范围内,Se(Ⅳ)的吸附分配比(Kd)基本不随pH变化;当pH＞7时,Se(Ⅳ)在北山花岗岩上的Kd随pH的增大而减小.Se(Ⅳ)在北山花岗岩上的吸附不随离子强度变化.北山地下水条件下的Ca2+(4.10× 10-3 mol· L-1)和SO42- (3.17×10-3 mol·L-1)对Se(Ⅳ)的吸附没有影响.此外,Se(Ⅳ)/Eu(Ⅲ)/北山花岗岩三元吸附体系的实验结果表明,Se(Ⅳ) (1.46× 10-5 mol·L-1)和Eu(Ⅲ)(3.33×10-6 mol·L-1)在北山花岗岩上的吸附作用相互之间没有表观影响.通过假定HSeO3-在广义的吸附位点(三)SOH上发生了生成(三)SHSeO3和(三)SSeO3-的两个表面配位反应,定量解释了Se(Ⅳ)的吸附实验结果.     

黄铁矿在维持高放废物处置库近场还原性环境中的作用

研究了黄铁矿受60Coγ射线辐照后对地下水还原性环境的影响.辐照剂量率为200Gy·min-1,总吸收剂量为5×106Gy.通过分析辐照前后以及与地下水共同辐照后黄铁矿的结构和组成,发现60Co的γ射线可使地下水发生辐解反应,从而将黄铁矿氧化;但无论是直接辐照还是与地下水共同辐照,60Co的γ辐射均不改变黄铁矿的结构.黄铁矿可以消耗地下水辐解产生的氧化性产物,有利于维持处置库近场的还原性环境,提高处置库的安全性.     

Ti(SO_4)_2水解-水热法制备锐钛型纳米TiO_2及其光催化性能

以Ti(SO4)2水溶液为原料,在水热条件下直接水解合成了锐钛型纳米TiO2颗粒。利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、BET低温吸附和紫外-可见光谱(UV-Vis)等方法对产物进行了表征,并研究了样品光催化降解甲基橙(MO)的性能。结果表明所制得纳米TiO2颗粒为锐钛矿型,晶型良好,平均粒径为24 nm,BET比表面积约为56.20 m2.g-1。光催化活性与商品纳米TiO2(P25)相近,具有良好的工业应用前景。     

Poisson-Boltzmann与Donnan模型计算压实膨润土孔隙水与外部溶液间离子平衡的差异性比较

压实膨润土孔隙水与外部溶液之间的离子平衡是影响离子在压实膨润土中扩散的影响因素之一, 表征这一平衡的离子平衡系数可用压实膨润土的宏观属性参数通过Donnan 模型计算得到. 通过对膨润土主体矿物蒙脱石的TOT层结构单元进行简化, 构建了一个压实膨润土的单类孔隙结构模型, 辅以一个尺度变量H, 用Poisson-Boltzmann (PB)理论模型计算上述离子平衡系数. 对比计算结果, 发现PB模型计算的离子平衡系数总是大于Donnan模型的结果, 而参数H是联系这两种模型之间的桥梁. 通过对参数H取极限H→0, 实现了从PB模型到Donnan 模型的数学变换, 并从机理上讨论了两种模型之间的差异及其在实际扩散问题中的应用.分析表明PB模型更符合离子在压实膨润土中扩散的实际情况, 更适于处理实际扩散问题.     

载Ag二氧化钛纳米管的制备及其光催化性能

Titania nanotubes (TNTs) were synthesized by hydrothermal treatment of rutile-phase TiO2 nanoparticles in 10 mol·L-1NaOHsolution at 110 ℃ for 24 h. The Ag loaded titania nanotubes (Ag/TNTs) were obtained by chemical deposition method with the TNTs suspending in the AgNO3 solution (pH=8) at 50 益. The characterizations of the as-synthesized samples were performed by TEM, EDS, XRD, XPS, and UV-Vis spectra. The photocatalytic performance of the Ag/TNTs was investigated by UV-light induced photocatalytic decomposition of methyl orange(MO). The results showed that the inner/outer diameters of TNTs were about 6/10 nm and the length was several hundred nanometers. Both the shape and the crystalline of the nanotubes were not changed after the modification. The zero oxidation state Ag quantumdots, about 4 nmin diameter, were well dispersed on the external surface of the nanotubes. Ag/TNTs exhibited enhanced absorption at the visible range in the UV-Vis spectra. The Ag nanoparticles were found to significantly enhance the photocatalytic activity of TiO2 nanotubes, and the catalyst system was demonstrated to be highly efficient for the UV-light induced photocatalytic decomposition of MO compared to both rutile-phase TiO2 nanoparticles and pure TNTs. After irradiation for 60 min, the decomposition rates of MO solution in rutile-phase TiO2 nanoparticles, TNTs, and Ag/TNTs systemwere 46.8%, 57.2%, and 92.2%, respectively.     

镶嵌Pt的二氧化钛纳米管的合成及其光催化性能研究

以金红石相二氧化钛(TiO₂)粉体为原料,采用水热法合成了二氧化钛纳米管(Titania nanotubes,简写为TNTs),然后把H₂PtCl₆的无水乙醇溶液引入到TNTs中,得到镶嵌Pt的二氧化钛纳米管(Pt/TNTs)。利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见光谱(UV-Vis)对产物进行了表征,并重点研究了Pt/TNTs的光催化性能。结果表明,有直径约为3 nm的 Pt纳米粒子插入到了TNTs中,且Pt粒子以Pt单质的形式存在。Pt/TNTs在可见光区域表现出较强的吸收,并且其起始吸收带边发生明显红移。紫外光催化降解甲基橙实验结果表明,金红石相TiO₂,TNTs和Pt/TNTs对甲基橙溶液的降解率分别达到46.8%, 57.2%和84.6%,Pt/TNTs的光催化活性较金红石相二氧化钛粉体和纯TNTs有显著的提高。     

镅在榆次地下水中的溶解度分析

利用自行开发的化学形态分析软件CHEMSPEC计算了镅在榆次地下水中的溶解度,同时研究了pH值、地下水成分、温度等因素对镅在榆次地下水中溶解度的影响.结果表明,pH值、总碳酸根离子浓度和温度对溶解度有显著影响;而硫酸根离子浓度、氯离子浓度对溶解度的影响可以忽略.计算表明,镅在榆次地下水中的溶解度在1.4×10-10-6.3×10-3mol·L-1之间.在25℃,pH=6.0时,总碳酸根离子浓度为1×10-5mol·L-1时,镅的溶解度最大,该值可用于镅在榆次浅层含水层中的扩散和迁移行为的偏保守预测.     

化学形态分析在铀工艺中的应用

运用新的化学形态分析软件CHEMSPEC研究了铀工艺溶液中游离酸浓度的测定和UF₆转化中的问题,探讨了化学形态分析在铀工艺中的应用。研究结果表明,通过化学形态分析可以较准确地给出测定游离酸浓度的滴定终点,与实验结果一致;在UF₆转化方法方面,直接水解需要精确地控制最终的pH值,还原水解法需要寻找合适的还原剂,而用Al(Ⅲ)掩蔽F^-后萃取U(Ⅲ)则在低pH值范围内是可行的。化学形态分析可以为精确地控制铀工艺实验的进行提供帮助。     

卤化银添加剂对125I在北山花岗岩岩粉中的吸附作用研究

利用柱法实验和批次实验研究了卤化银(AgCl、AgBr、AgI)对¹²⁵I在甘肃北山花岗岩中的吸附现象。结果表明在无载体的情况下,卤化银添加剂有利于¹²⁵I在北山花岗岩岩粉中的吸附,有效分配系数(K_d,e)均大于1.0×10³ mL·g^-1。在有载体的情况下,氯化银和溴化银仍然对¹²⁵I在北山花岗岩岩粉中有良好的吸附作用,K_d,e大于1.0×10³ mL·g^-1。其中,溴化银的吸附效果最好,这可能与其晶体结构和光解性质有关。     

Eu(III)在北山花岗岩上的吸附作用

用电位滴定法研究了甘肃北山花岗岩(BS03,600m)的酸、碱性质,用批式法研究了Eu(III)在该花岗岩上的吸附行为.实验结果表明:在离子强度I=0.1M的NaCl溶液中,北山花岗岩的pHPZNPC为9.4,当I增大至0.4M时,pHPZNPC为9.0.不同离子强度下花岗岩的电位滴定曲线与类似条件下蒙脱石的相仿.Eu(III)在北山花岗岩上的吸附分配比(Kd)随pH、离子强度和Eu(III)浓度的变化而变化.在低pH范围,Eu(III)的Kd值随离子强度的增大显著减小,而在高pH值范围,离子强度对Kd的影响甚微.用模型定量解释了Eu(III)在北山花岗岩上的吸附随pH、离子强度和Eu(III)浓度而变化的实验数据,该模型包含Eu3+与花岗岩发生的阳离子交换反应以及Eu(III)与花岗岩表面羟基发生两个内层表面配合反应(inner-sphere surface complexation reactions).用所建模型对离子强度为0.1M时Eu(III)在北山花岗岩上的吸附行为作了预测,并与文献报道的类似条件下Am(III)在北山花岗岩上的吸附实验数据作了比较.