真空热解析分析系统的研制

系统主要针对金属材料中氢同位素和氦的热解析研究而研制，系统原理图如图l所示。系统支路中设计消气剂床，用以避免金属氚化物解析时氚的排放问题；温度、压力和解析组分等由采集系统采集与分析。     

钯合金膜分离器级串氢同位素分离

钯合金膜分离氢同位素是基于氕、氘、氚在钯中的溶解度、扩散系数和表面反应动力学特征的差异而进行的。与目前聚变堆燃料循环中广泛采用的低温精馏方法相比，钯合金膜分离方法的原料是气态，而且在分离过程中氢同位素气体以原子形态存在，具有原料滞留量小，装置设计简单等优点。然而对于钯合金膜来说，单位面积上透过的气体体积有限，在保持钯合金膜氢同位素选择性透过能力的前提下，在一定反应器规模下尽可能的增大钯合金膜的面积，从而提高钯合金膜分离氢同位素的能力就成了钯合金膜大规模应用时要解决的首要问题。在前期实验工作的基础上设计了钯合金膜分离器，但是单级分离器的氢同位素分离能力是有限的。为实现H2/T2混合气体的完全分离，可以将多级钯合金膜分离器以一定方式串接起来，构成一个具有连续分离特性的氢同位素分离系统。     

钯合金膜分离纯化氢同位素的研究进展

钯合金膜因其具有优异的透氢性能及良好的化学和热稳定性,已被广泛应用于氢同位素的分离纯化领域。而PdAg和PdY合金膜在众多钯合金膜中透氢性能出色备受关注。本文比较了PdAg、PdY等多元钯合金膜的透氢性能及抗中毒情况,总结了PdAg复合膜的制备方法及透氢选择性,重点介绍了钯合金膜分离氢同位素的研究进展,并对钯合金膜的未来研究方向进行展望。     

金属钇表面吸附氢同位素的量子力学计算

用量子力学B3P86方法,对H、D、T采用基函数6-311G^**,对Y采用SDD^**,计算了H2、D2、T2及其钇化合物YHn,YDn,YTn(n=1,2,3)的热力学性质,导出H与Y反应的△rHm^θ、△rSm^θ、△rGm^θ和平衡压力与温度的函数关系。文献值La-LaH2的氢化反应热为-209．296kJ／mol,本文计算值Y-YH2在298-700K间为-137．875到-155．477kJ／mol。LaH2．7的分解温度(平衡压力为0．1MPa时的平衡温度)文献值为1124℃,本文计算YH2的分解温度为782．9K。     

MnCl_2改性γ-Al_2O_3毛细管填充柱气相色谱分析氢同位素

针对常规气相色谱填充柱分析稳定氢同位素的柱效低、峰宽大、保留时间长等问题,采用MnCl_2改性γ-Al_2O_3填充的石英毛细管柱开展了系统性柱效分析及氢同位素分析技术研究。研究结果表明,使用MnCl_2对γ-Al_2O_3进行改性后,可大大改善单纯的γ-Al_2O_3表面有序度、孔结构和吸附性质,并将正氢(o-H_2)和仲氢(p-H_2)峰洗脱在单一谱峰区域内。制备的长1.0 m、内径0.53 mm的石英毛细填充柱与热导检测器(TCD)级联测试,在体积浓度1至10 m L/L范围内有较好的线性关系,对于低浓度样品检测的相对误差不大于5%。H_2、HD和D_2的保留时间可分别缩短至39、46和60 s,检出限可分别降低至0.046、0.067和0.072 m L/L。毛细管填充柱较常规填充柱具有峰形尖锐、相邻组分分离度高、保留时间短、检出限低等优点,可用于低浓度氢同位素快速测量及氢同位素在线分析。     

金属有机框架CPL-1填充柱气相色谱分析氢同位素

金属有机框架(MOFs)材料CPL-1的比表面积大、孔径均一,在低温条件下对氢同位素具有良好的量子筛分效应,是气相色谱固定相潜在的应用材料。采用CPL-1填充制备了长0.5 m、内径1 mm的微孔填充柱,借助单晶Al_2O_3颗粒间隙构建了色谱载气流通路径,在低温条件下探索研究了CPL-1填充柱的氢同位素分析性能。结果表明,在77 K时CPL-1对H_2和D_2的吸附量接近4 mmol/g,优于MnCl2/γ-Al_2O_3和γ-Al_2O_3,CPL-1填充柱在取样量0.25~2 mL范围内对低浓度氢同位素样品的检测具有良好的线性关系,检测的相对误差小于4%。CPL-1填充柱具有线性范围宽、重复性好、准确度高等优点,在氢同位素色谱分析中具有潜在的应用价值。     

氢同位素化合物TiH2，TiD2和TiT2的电子

根据原子分子反应静力学和群论，确定TiH2，TiD2和TjT2的基电子状态为^3A2．应用基函数6-311G^＊＊和密度泛函理论B3P86方法，全电子计算了氢同位素分子及其钛化物的能量E、定容热容Cv和熵S应用电子振动近似理论，即用单个分子TiH2，TiD2和TjT2中的电子和振动能量和熵近似代表他们处于固态时的能量和熵,计算所得到的金属钛的氢化热力学函数△Hc^0，△S^0，△G^0以及平衡压力与温度的关系，与文献符合很好，这表明电子振动近似理论的可应用性，选用金属钛作为中子靶是很正确的。     

计算氢同位素水分子汽化焓的比较法

本文首次提出计算氢同位素水分子汽化焓的比较法,得到0～374℃时H2O,D2O,DTO和T2O的汽化焓,并提出用D2从含氚重水中分离出DT气的适宜温度.     

天然氘核磁共振测定一级和二级动力学氘同位素效应I. 内标的分子内与分子间竞争法

应用氘核磁共振,而不用特别氘代化合物同时测定一级和二级动力学氘同位素效应,其特点是采用外标,并同时考虑分子内和分子间竞争,用建立的方法测定甲苯、乙苯及异丙苯的一级、α-及β-二级效应值。