多孔吸附材料抗辐射性能研究(4)
时间:2018-07-18 15:14 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.4 有序大孔泡沫状材料二氧化硅MOSF介绍 多孔材料可分为微孔、介孔和大孔三个等级。介孔材料的孔径大小在2-50nm范围内，固体多属于纳米领域范畴。介孔材料的独特性能，使得它被广泛应用于在各个领域。无序介孔材料的孔径范围较大，但形状不规整的孔道和尺寸分布不一的孔径使其性能大大降低，从而限制了其应用范围。MOSF属于有序介孔材料，能达到很大的比表面积，且拥有很大的孔体积。此外，MOSF具有高度有序的孔道结构，孔径呈单一分布，且孔径尺寸可调的特点。这使其具有稳定性好；能进行快速吸附并能提供高物料通量的特点，是吸附重离子的较好材料。因此在吸附含有铀酰离子的放射性废水领域，MOSF具有非常巨大的应用潜力。 1.5 多孔材料的常见表征手段 对于多孔材料，常见的表征手段主要有X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜测试、透射电子显微镜、红外光谱分析（FT-IR）、热重分析（TG）等。本课题主要采用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱分析（FT-IR）这三种方法进行多孔材料性能的表征。 1.5.1 X射线粉末衍射（XRD） X射线粉末衍射法是用于区分结晶相和非结晶相以及进行物相鉴定的常用手段。X射线粉末衍射（XRD）采用X射线衍射仪对单晶、多晶和非晶样品进行结构参数分析，可进行物相定性与定量分析，得出衍射谱的指标化及点阵参数。样品可以包含多晶粉末，有平整平面的片状、块状样品，矿物，薄膜等。 1.5.2 扫描电子显微镜测试（SEM） 扫描电子显微镜测试主要选用扫描电子显微镜。扫描电子显微镜主要是用来表征材料晶体形貌、颗粒尺寸以及分散性等微观物理性能。为了更好地了解辐照对材料微观形态形貌的影响,扫描电子显微镜常与X-射线能谱联用，构成一种多功能、多用途的显微分析系统。扫描电子显微镜具有立体感强、放大倍数高、范围广、制样简单的特点。 1.5.3 红外光谱分析（FT-IR） 红外光谱分析（FT-IR）采用傅里叶变换红外光谱仪对粉末样品进行定性、定量分析，及液体与薄膜样品的分析测定。在测试时，若照射红外线的振动频率与分子中某基团相同，便会被分子吸收。将分子吸收红外线的情况用仪器记录下来，便能得到能够全面反映试样成分的特征光谱，从而推测化合物的类型和结构。 1.6 研究内容及意义 1.6.1 研究内容 本课题主要研究金属有机骨架材料银改性MIL-101和有序大孔泡沫状材料MOSF经电子束照射前后的性能差异，以此来探讨多孔材料的抗辐射性能。主要内容包括以下几个方面： (1) 金属有机骨架材料银改性MIL-101和有序大孔泡沫状材料二氧化硅MOSF的制备。 (2) 金属有机骨架材料银改性MIL-101和有序大孔泡沫状材料二氧化硅MOSF的辐照。 (3) 金属有机骨架材料银改性MIL-101和有序大孔泡沫状材料二氧化硅MOSF的吸附测试。 (4) 金属有机骨架材料银改性MIL-101和有序大孔泡沫状材料二氧化硅MOSF的性能表征。 1.6.2 研究意义 多孔材料在吸附放射性废水中的有害物质方面扮演着举足若轻的角色，如何实现多孔材料能效的最大化是我们今后需要为之努力的问题。本课题主要根据材料晶体结构、射线辐射机理等理论知识对实验结果进行定性、定量分析，研究其成分与结构的相关变化，探讨其在放射性废水处理能效的差异，进而对金属有机骨架材料银改性MIL-101和有序大孔泡沫状材料MOSF吸附性能有更深层次的理解，为研究提高多孔材料对放射性核素吸附性能做好准备。 (责任编辑：qin) |