氧空位对Eu2+, Dy3+掺杂的Ca5MgSi3O12发光及余辉性能的影响

利用高温固相法合成了稀土离子Eu²⁺, Dy³⁺掺杂的Ca₅MgSi₃O₁₂长余辉发光材料. 利用光谱学证明了在材料内部存在与氧空位有关的缺陷发光. 通过对比不同条件下合成样品的发光及余辉性能, 发现氧空位对材料的发光及余辉均起到促进作用. 同时发现氧空位发光可以向发光中心传递能量. 利用热释光曲线系统的分析了氧空位对余辉性能的影响. Ca₅MgSi₃O₁₂:Eu²⁺,Dy³⁺是一种潜在的长余辉发光材料. 关键词： 长余辉 氧空位 能量传递 热释光     

助熔剂对无机质子导体BaZrO3结构及形貌的影响

利用高温固相法制备了无机质子导体BaZrO3。研究了助熔剂的添加对材料的合成温度及微观形貌的影响。通过添加LiF及Li2CO3为助熔剂,可以在1500 ℃,保温8 h合成很好的单相样品。且LiF为助熔剂制备样品的结晶性明显高于Li2CO3为助熔剂制备的样品。XRD精修表明所合成的样品为很好的单相样品。能带计算分析样品的带隙为3.236 eV。通过加入LiF及Li2CO3为助熔剂,明显改善了样品的微观形貌,其中LiF为助熔剂样品的颗粒尺寸较小、团聚少,分散性好。当LiF及Li2CO3添加量为8%时,晶界处有小颗粒析出,这种小颗粒为提高材料的质子导电性提供了潜在的可能性。     

Li4SiO4陶瓷小球水解吸行为实验研究

采用程序升温热解吸（TPD/TDS）方法对Li4SiO4陶瓷小球的水解吸行为进行了实验研究。结果表明：水解吸过程中主要存在四个解吸峰;其中100 ℃附近的峰可解释为物理吸附水;150,250,400 ℃附近的峰可分别解释为以氢键、Li－OH和Si－OH配位键形式存在的化学吸附水。氚的释放与水的解吸几乎同步进行,且氚的释放形式主要为氚水（HTO）,据此推测,氚水可能存在三种释放机制：（1）－OT+H2O－OH+HTO;（2）－OH+－OHH2O,－OT+H2O－OH+HTO;（3）－OT+－OHHTO。     

缺陷态对Y掺杂BaZrO3的质子导电性的影响

核能是一种新型能源, 其开发和利用对氢同位素分离和纯化提出了迫切要求. BaZrO₃基钙钛矿氧化物是一种有效分离纯化氢同位素的材料, 本文采用高温固相法制备了BaZr_1-xY_xO_3-δ (0≤ x ≤0.3)系列样品, 射线衍射光谱分析表明Y的最大掺杂浓度在0.24-0.26之间. 在600 ℃干燥氢气气氛下, 由电化学阻抗谱测试可知, 掺20 mol%Y 的BaZr_1-xY_xO_3-δ样品电导率可达σ =0.00150 S/m, 较BaZrO₃基质材料的电导率高接近两个数量级. 利用热释光谱和发射光谱研究了系列样品缺陷类型, 结果表明BaZrO₃基质材料存在两种对质子传导有利的氧空位(V_o^..); 当掺入Y 后, 除氧空位之外, 样品还出现了带负电的质子俘获型缺陷Y_Zr', 且 Y_Zr'缺陷的数量随着Y掺杂浓度增加而增多; 同时出现了缺陷陷阱深度变浅导致对质子捕获能力降低的现象, 有利于提高质子导电性. 本文通过发射光谱和热释光谱相结合, 有效地研究了BaZr_1-xY_xO_3-δ材料的缺陷类型.     

助熔剂对无机质子导体BaZrO_3结构及形貌的影响

利用高温固相法制备了无机质子导体BaZrO3。研究了助熔剂的添加对材料的合成温度及微观形貌的影响。通过添加LiF及Li2CO3为助熔剂,可以在1500℃,保温8h合成很好的单相样品。且LiF为助熔剂制备样品的结晶性明显高于Li2CO3为助熔剂制备的样品。XRD精修表明所合成的样品为很好的单相样品。能带计算分析样品的带隙为3.236eV。通过加入LiF及Li2CO3为助熔剂,明显改善了样品的微观形貌,其中LiF为助熔剂样品的颗粒尺寸较小、团聚少,分散性好。当LiF及Li2CO3添加量为8%时,晶界处有小颗粒析出,这种小颗粒为提高材料的质子导电性提供了潜在的可能性。     

钯膜分离氢氦过程中浓差极化现象

根据设计,未来聚变堆等离子体排灰气中除了氘氚还含有以惰性气体为主的杂质气体,会在钯膜纯化氢同位素的过程中产生不容忽视的浓差极化现象,降低排灰气的处理效率。针对这一现象,以氢氦混合气为源项,研究了钯膜在分离氢氦过程中浓差极化对渗氢性能的影响,利用极化系数对浓差极化的程度进行评估,并考察了渗氢驱动力、氦气浓度以及原料气流量对极化系数的影响。结果表明：在150,300,450 kPa时的H2/He选择性分别为37 460,18 347和7935,可以看出钯膜致密性良好;浓差极化系数随着渗氢驱动力和氦气浓度的升高而增大,对于原料气流量的变化则呈现相反趋势。     

等离子体排灰气处理技术研究进展

等离子体排灰气处理系统是聚变反应装置氘氚燃料循环系统中极为重要的环节。该系统的主要功能是从反应后的排灰气中回收剩余的氘氚燃料,并处理壁材料净化、系统维护等非正常运行模式以及分析与辅助系统中产生的含氚杂质气体。介绍了国际上聚变堆等离子体排灰气的组成和主要处理工艺,简述了钯膜分离、膜反应及催化反应-膜分离、电解反应、分解反应及氧化-分解等各关键单元技术的基本原理和研究进展,并进行了分析和评价,提出了目前国内在该领域需要开展的研究工作。     

冷冻干燥法制备Li2O氚增殖剂陶瓷小球

以Li₂CO₃粉末为原料,采用一种冷冻干燥湿法工艺,制备出综合性能较好的Li₂O陶瓷小球。通过研究冷冻成形、煅烧、分解和烧结等工艺过程,优化了Li₂O陶瓷小球的制备工艺,并对获得的Li₂O陶瓷小球进行了性能表征。结果表明：冷冻成形制备的凝胶小球在650 ℃煅烧后可得到纯净的Li₂CO₃小球,再于真空条件下多步程序升温至720 ℃可制得主要相为Li₂O的小球,小球尺寸分布均匀,直径约为0.8 mm,平均晶粒尺寸为9 μm,于900 ℃高温烧结后小球的密度可达理论密度的69.5%。