Research Progress of Radiation-proof Material

综述了X射线、γ射线和中子辐射屏蔽材料的研究现状,其中在稀土高分子防辐射材料的设计与制备方面有所侧重,并且对纳米技术的应用、屏蔽材料的优化设计等进行了简单分析、介绍,指出了未来防辐射材料研究的可能的几个主要发展方向：纳米技术及稀土材料在防辐射材料方面的应用及研究;综合辐射屏蔽材料的设计与制备,使材料兼具质轻、无毒、体积小、屏蔽范围广、屏蔽性能持久等性能;屏蔽材料物理性能优化,以提升材料拉伸强度、硬度、耐腐蚀性等;屏蔽材料的优化设计方法、遗传算法、MCNP程序、梯度材料设计等的研究与应用;以上几个方向的交叉研究与应用。     

稀土基中子和伽马复合屏蔽材料

随着航空航天、核技术等领域的发展和核能的广泛利用，对核辐射屏蔽材料的性能也提出更高的要求。核反应中产生的中子、伽马射线的穿透能力较强，危害较大，所以对于中子、伽马辐射屏蔽材料的研究成为辐射防护研究的重点。稀土元素具有较高的中子吸收截面和高原子序数，逐渐被科研人员重视并应用于中子、伽马辐射屏蔽材料的研发中。本文简述了稀土材料在辐射屏蔽材料领域的应用，介绍了稀土元素与中子和伽马射线的作用原理；根据基体材料的类别将稀土基中子和伽马辐射屏蔽材料分为稀土金属基、稀土聚合物基、稀土玻璃基三类，分别介绍了三类稀土基复合屏蔽材料的研究进展，并分析了稀土材料用于中子、伽马辐射屏蔽存在的问题与展望。     

木质素先进材料的研究进展

综述了木质素改善合成高分子材料的性能和制备光电材料、阻燃材料、电磁屏蔽材料等方面的研究进展。加强木质素结构和性能的基础研究,解决木质素反应活性偏低以及与基体相容性差的问题,将木质素的耐辐射、可生物降解、阻燃、电磁屏蔽等特异性能引入到传统合成高分子材料中,制备性能优异、功能多样的先进高分子材料,是木质素高值化利用的一个重要方向。     

稀土／高分子复合材料的研究进展

详述了稀土／高分子复合材料的特异性能。着重说明了该复合材料的射线屏蔽性能和磁性能。指出稀土／高分子复合材料在X射线屏蔽应用中可有效弥补铅的弱吸收区;具有高稀土含量的复合高分子屏蔽材料具有强的热中子吸收能力;含稀土的共聚物具有强顺磁性,提出了制备磁性和磁智能稀土／高分子复合材料的可行性。此外,概述了稀土／高分子复合材料的3种主要制备方法：聚合法,简单掺混法和反应加工法。分析了稀土／高分子配位前体结构和配位数目对光性能的影响;指出了稀土／高分子复合材料可能具有的离聚物结构及其特征;提出原位生成稀土／高分子纳米复合结构的可行性,还对稀土／高分子复合材料的结构与性能的关系进行了详细的探讨,并对制备稀土／高分子复合材料所存在的问题进行了一定的说明。     

一种新型梯度防核辐射材料的制备

以氧化镥、钨、聚乙烯为主要原料,运用偶联剂处理的机械共混法、酸碱反应法、原位反应法制备出一种新型梯度防核辐射材料,测试结果表明：制得的新型梯度防核辐射材料,具有良好的拉伸性能,对口射线、7射线均有很好的屏蔽效果,无铅毒、屏蔽效能持久,综合性能良好。这种梯度材料能根据具体辐射环境灵活调整组成材料的种类与顺序,具有良好的应用价值与使用前景。     

辐射接枝共聚合反应及其在有机生物医用材料制备中的应用

γ-射线辐射高分子材料表面接枝共聚合是一种绿色的、重要的有机生物材料合成制备方法. 综述了γ-射线辐射接枝共聚反应的原理、特点, 阐述了预辐射接枝共聚和共辐射接枝共聚的方法, 介绍了当前γ-射线辐射接枝共聚反应在改善有机生物医用材料的表面亲水性、生物相容性等方面的应用. 对辐射接枝共聚合制备功能药物载体研究进行了简要介绍.     

稀土氟氧化物的多形性与上转换发光研究进展

稀土上转换发光材料具有低荧光背底,窄发射带宽,涵盖紫外、可见和近红外波段的发射波长等特点;在固体激光器、温度传感、光催化、生物标记等领域展现出广阔的应用前景。寻找优秀的基质材料是稀土上转换材料研究的重要方向。稀土氟氧化物兼具低声子能量和高稳定性的优点,结构的多形性为上转换发光性能带来丰富的变化,为研究晶体结构与发光性质之间的关系提供了素材。此外,日益发展的纳米材料制备技术使得稀土氟氧化物在尺寸、形貌、表面修饰和复合结构等方面获得不断改进,直接推动了稀土氟氧化物的应用研究。对稀土氟氧化物作为上转换基质材料的研究进展进行总结,并从晶体结构、材料制备和上转换发光性质的应用研究角度进行综述和展望,希望能为更进一步的研究提供有益参考。     

键合铅离子的聚酰亚胺材料的制备及辐射屏蔽性能研究

通过离子交换法合成了对氨基苯甲酸铅盐ABA(Pb);以ABA(Pb)和2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)为二胺单体、2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(BPADA)为二酐单体,N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂,采用共缩聚两步法,先后合成了主链含铅离子的聚酰胺酸PAA(Pb)和聚酰亚胺PI(Pb).采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、核磁共振(1H-NMR)光谱和元素分析对ABA(Pb)、PAA(Pb)和PI(Pb)进行了结构表征;应用X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、力学测试和γ能谱法对PI(Pb)的结构、热稳定性、力学性能及辐射屏蔽性能进行了测试.结果表明,与纯PI材料和同等铅含量、物理掺杂的PI-Pb(NO3)2样品相比,制备的PI(Pb)材料对60Co(1.33 Me V)、60Co(1.17Me V)和137Cs(0.662 Me V)的γ射线具有较大的辐射屏蔽率和较小的半值层厚度,其辐射屏蔽性能要明显优于纯PI材料和同等铅含量、物理掺杂的PI-Pb(NO3)2样品.主要原因在于PI(Pb)中铅离子是通过化学键直接键合到聚酰亚胺主链中的,实现了物理掺杂方法不能达到的铅离子均匀分散,使得γ射线与铅元素发生相互作用的几率增大,从而提高了PI(Pb)对γ射线的辐射屏蔽效果.PI(Pb)材料不仅具有良好的热稳定性和较好的力学性能,而且对γ射线的辐射屏蔽性能优良,有望成为一种具有良好应用前景的轻质γ射线辐射屏蔽材料.     

纳米氧化铋的研究进展

综述了纳米氧化铋的发展研究现状,总结了近年来发展起来的几种制备纳米氧化铋的新方法的优缺点,以及纳米氧化铋作为电子功能材料、燃速催化剂、光催化降解材料、光学材料、医用复合材料和防辐射材料等方面的主要应用。     

碳纳米管/聚合物复合材料

本文简要介绍了碳纳米管的纯化和表面改性方法,着重对碳纳米管/聚合物复合材料的制备方法、微观结构表征及其力学、电学、光学等性能的研究进行了综述;简述了此类复合材料在电学、电磁屏蔽材料及吸波隐身材料、纤维材料以及航天工业等领域的应用,探讨了该研究领域所面临的一些问题及今后的发展方向。     

稀土硫化物的研究进展

稀土硫化物是一类结构复杂、性能丰富、应用广泛的功能材料,在无机颜料、热电材料、光学材料及磁性材料等领域有着独特的优势和广阔的应用前景,是近些年来国际上的研究热点之一.本文总结了稀土硫化物的制备方法及其应用研究进展,对稀土硫化物制备的一些常见方法进行了总结和评述,对稀土硫化物的应用研究进行了总结,重点介绍了γ-稀土倍半硫化物的结构、性能特点以及相应的应用,尤其是它在环保颜料、高温热电材料以及纳米材料等领域中应用;此外,本文对稀土硫化物研究中还存在的一些问题进行了评述,并对未来的相关研究进行了展望.     

稀土共晶闪烁材料研究进展

闪烁材料已经被广泛用于高能物理、核医学影像、工业无损检测、港口安全检查、地质勘探、航天探测等领域。具有5d→4f允许跃迁的三价稀土离子激活的稀土闪烁材料具有高光输出和快荧光衰减特性,已成为无机闪烁材料的重要组成部分。随着上述各应用领域,尤其是核医学诊断对成像分辨率提出了越来越高要求,核医学影像对探测成像设备的核心材料——闪烁材料性能的要求也有了更高的要求。最近研究表明,具有有序微纳结构的共晶闪烁材料由于具有微米级的像素单元,在对高能射线探测中可显著提高成像分辨率,而受到了特别的关注。本文从共晶闪烁材料的制备、性能优化及应用等方面,综述了稀土共晶闪烁材料中有序微纳结构的形成机制及其对材料闪烁性能的影响,以及近年来稀土共晶闪烁材料的研究进展。     

可降解聚氨酯型组织工程多孔支架材料的制备

本文在可降解型聚氨酯分子设计,聚氨酯型组织工程支架制备方法,可降解聚氨酯多孔支架的生物学性能及可降解聚氨酯多孔支架在组织工程中的应用等几个方面对可降解聚氨酯型组织工程支架的最新研究进展作了综述。重点讨论了静电纺丝、冷冻干燥、相分离等几种聚氨酯多孔支架制备方法以及聚氨酯型组织工程支架的生物降解性质、生长因子嵌入、生物力学性能、生物相容性等生物学性能。目前的研究表明通过聚氨酯分子设计与各种支架制备方法结合可制得满足各种生物学性能的支架材料且这类材料已被证实在血管、软骨、硬质骨等各类组织工程中有重要的应用价值。但如何进一步提高聚氨酯支架材料的力学强度以使其能更好地与硬组织的力学性能相匹配以及如何降低或消除聚氨酯对人体的毒性仍是需要进一步研究的问题。     

紫外光引发制备高吸水树脂研究进展

首先介绍了紫外光(UV)引发及其常用的自由基光引发剂、光引发的特点、以及与γ射线辐射引发、微波辐射引发和电子束引发等三种引发方式相比较的优缺点等内容。然后就四种主要的光引发高吸水树脂:光引发乙烯基单体溶液聚合制备的高吸水树脂、光引发乙烯基单体接枝聚合制备的高吸水树脂、光引发制备复合高吸水树脂及光引发制备互穿网络(ISPN)高吸水树脂的研究进展进行了详细的阐述。最后指出了紫外光引发制备高吸水树脂需要加强的几个方向,即加强基础理论研究、开发新型高效光引发剂、开发新型复合高吸水树脂以及设计新的聚合工艺等。     

稀土无机发光材料:电子结构、光学性能和生物应用

目前,稀土无机发光材料在激光、光通讯、平板显示、荧光生物标记和纳米光电子器件等领域具有广泛的应用前景.稀土离子(从Ce到Yb)是一类性能优异的结构和光谱探针,其在不同介质材料中的光学性能主要取决于其局域态的电子结构和激发态动力学.对稀土发光材料开展深入的光学和光电子学基础研究有助于发现新颖的光学性能或开辟新的应用领域.依托研制的低温高分辨激光光谱和上转换量子产率等仪器,本课题组致力于稀土无机发光材料电子结构与性能研究,近年来在发光材料的控制合成、电子结构、光学性能及生物应用等方面取得了系列重要结果.这些研究有望加快实现稀土无机发光材料在生物应用的突破,实现稀土资源的高值利用.     

结构DNA纳米技术应用新进展

DNA具有非凡的分子识别性能和显著的结构特征,这使得它在材料的纳米级调控方面具有独特的优越性,在许多领域也展现出广阔的应用前景。本文从模块化DNA自组装和DNA折纸术两个方面综述了近些年DNA纳米技术,包括近年来DNA纳米技术中比较新型的组装方法;并从DNA纳米结构作为模板定位纳米粒子和蛋白以及用于生物医药等方面介绍了DNA纳米技术的应用;同时,对DNA纳米技术发展及应用进行了展望。     

无机纳米稀土发光材料的制备方法*

无机纳米稀土发光材料作为一种重要的发光材料,由于具有独特的光、电和化学性质,使其在高性能磁体、发光器件、显示、生物标记、光学成像和光学治疗等方面得到了广泛的应用。稀土发光材料的这些性质与材料的尺寸和形状密切相关,近年来研究者已经利用多种合成方法制备了不同形状的纳米稀土发光材料,包括纳米线、纳米棒、纳米管、纳米纤维和纳米片等。本文综述了无机纳米稀土发光材料的几种常用的制备方法,包括水热/溶剂热法、有机/无机前驱体热分解法和超声辅助合成法等,评述了这些方法的优缺点,并结合课题组在无机纳米稀土发光材料制备方面的工作,对无机纳米稀土发光材料制备方法的发展进行了展望。     

氮(氧)化物荧光粉研究进展

氮氧化物荧光粉材料具有高发光效率、可被可见光有效激发、荧光特性可设计性强、热稳定性高和环境友好等诸多优点,因此成为白光LED用荧光体的重要候选材料.近年来,国际材料学界掀起了稀土掺杂氮氧化物荧光粉的研究热潮,并取得了一系列创新性研究成果.本文综述了各种新型氮氧化物荧光粉的制备方法,重点分析了各类稀土掺杂氮氧化物荧光粉的发光特征及其研究进展,最后探讨了氮氧化物荧光粉的研究发展方向.通过改变稀土掺杂离子周围的晶体场环境实现对荧光体发光性能的裁剪设计、激活离子在荧光体基质材料中所占据结晶位置的确定、高质量红光氮氧化物荧光体的研发等将是氮氧化物荧光体未来研究的主要方向.     

稀土硫化物的合成及应用研究进展

稀土硫化物作为环保颜料和热电材料被广泛研究和应用,已成为材料科学领域的研究热点之一。目前主要可通过直接合成法、微波法、还原法这三种方法来合成稀土硫化物。总结了稀土硫化物制备方法的研究进展,讨论了其优缺点。同时讨论了一些稀土硫化物的热电性质和作为颜料的应用。结合本课题组在稀土硫化物方面的研究工作,对稀土硫化物的制备方法和应用的发展方向进行了展望。     

稀土硫化物的制备与应用

稀土硫化物是一类新型功能材料,具有复杂的晶体结构和独特的光、电、磁性能,可作为无毒环保颜料、新能源材料以及光催化材料等.此外,稀土硫化物在热电材料、磁性材料等领域有着广阔的应用前景,成为近些年的研究热点.本文介绍了近年来稀土硫化物在制备方法、晶体结构调控、复合结构构筑等方面的研究进展,并结合本课题组在该领域的工作,重点...