硬模板法合成铀钍化合物纳米材料及其性质研究
批准号:
11305184
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
30.0 万元
负责人:
王琳
依托单位:
学科分类:
核技术在其他领域中的应用
结题年份:
2016
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈飞、赵然、张苗、王泸
中文摘要
开展铀钍化合物纳米材料合成及其性质研究对于新型核燃料的设计、乏燃料的妥善处置以及贫铀核材料的利用等意义重大,而国内外相关研究在合成方法学与工作系统性方面仍处于起步阶段。本项目拟选取合适的硬模板材料(高分子多孔膜模板、多孔阳极氧化铝模板、有序介孔硅模板等)与常规纳米制备技术(电沉积法、纳米浇铸煅烧法等)相结合,合成结构新颖的铀钍化合物纳米材料,通过控制生长条件实现对其形貌和结构的精确调控,同时利用多种分析表征手段对其热稳定性、孔隙率及结晶性等物理化学性质进行系统研究,在此基础上对性能优异的铀钍纳米材料进行测试,探索其应用前景。希望通过该项目的研究能够为铀钍纳米材料的制备方法提供新思路,为揭示尺寸和形状效应对铀钍化合物理化学性质的影响提供有价值的研究经验,同时也为铀钍纳米材料在先进核能系统核燃料循环中的应用提供实验依据。
英文摘要
Studying the synthesis of uranium and thorium based nanomaterials and their material properties is very important to the design of new nuclear fuels, proper disposal of spent fuels and utilization of depleted uranium nuclear materials. However, the relative research so far still lacks systematic investigation on the synthetic methods. In this proposal, we plan to use suitable hard template materials (e.g. polymer nanoporous membrane template, anode alumina oxide template and ordered mesporous silica template etc.), in combine with other general fabrication techniques for nanomaterials (e.g. electrodeposition, nanocasting, etc.), to synthesize uranium and thorium based nanomaterials with novel structures. Accurate control of morphology and structures can be achieved by carefully adjusting the growth parameters. Various analyses and characterizations will be used to investigate the thermal stability, porosity and crystallinity of the uranium and thorium based nanomaterials, and the materials that show novel properties will be further tested for potential applications. We believe that this proposal will provide new ideas for synthesizing uranium and thorium based nanomaterials, unveil the size and shape effect on the physical and chemical properties of uranium and thorium based materials, and provide experimental basis for the applications of uranium and thorium based nanomaterials in the cycling of nuclear fuels in advanced nuclear energy systems.
由于在新型核燃料设计以及高效催化剂领域具有潜在的应用价值,近年来锕系化合物纳米材料的制备合成及性质研究逐渐引起人们的关注。在过去的三年中,我们选取硬模板法、水热法、纳米浇铸以及电沉积技术等多种合成策略,成功制备了一系列结构新颖的铀钍纳米材料(如纳米颗粒、一维纳米结构以及微纳多级结构材料等)。通过控制相关的实验参数实现了对这些纳米结构材料的尺寸和微观形貌的精确调控,同时也对它们的生长机理进行了详细研究。此外,我们还对部分铀钍化合物纳米材料的物理化学性质(如热稳定性、结晶性、孔隙率以及吸附性能等)进行了研究。这些研究工作不仅加深了人们对锕系化合物纳米结构材料的生长过程以及尺寸形状调控等基础研究的认识,同时也为该类材料在催化、核燃料以及其他领域的应用奠定了基础。
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Growth of Uranyl Hydroxide Nanowires and Nanotubes by the Electrodeposition Method and Their Transformation to One-Dimensional U3O8 Nanostructures
电沉积法生长氢氧化铀纳米线和纳米管及其向一维 U3O8 纳米结构的转化
DOI:
10.1002/ejic.201301634
发表时间:
2014-03
期刊:
European Journal of Inorganic Chemistry
影响因子:
2.3
作者:
[Wang Lin, Zhao Ran, Gu Zhan-jun, Zhao Yu-liang, Chai Zhi-fang, Shi Wei-qun]
通讯作者:
Shi Wei-qun
DOI:
10.1515/ract-2013-2232
发表时间:
2014-09
期刊:
Radiochimica Acta
影响因子:
1.8
作者:
[Ran Zhao;Lin Wang;Zhanjun Gu;Li-yong Yuan;Chengliang Xiao;Yuliang Zhao;Z. Chai;W. Shi]
通讯作者:
Ran Zhao;Lin Wang;Zhanjun Gu;Li-yong Yuan;Chengliang Xiao;Yuliang Zhao;Z. Chai;W. Shi
DOI:
10.1039/c3ce42140f
发表时间:
2014-03
期刊:
CrystEngComm
影响因子:
3.1
作者:
[Ran Zhao;Lin Wang;Zhanjun Gu;Li-yong Yuan;Chengliang Xiao;Yuliang Zhao;Z. Chai;W. Shi]
通讯作者:
Ran Zhao;Lin Wang;Zhanjun Gu;Li-yong Yuan;Chengliang Xiao;Yuliang Zhao;Z. Chai;W. Shi
DOI:
10.1515/ract-2015-2563
发表时间:
2016
期刊:
Radiochimica Acta
影响因子:
1.8
作者:
[Ran Zhao;Lin Wang;Z. Chai;W. Shi]
通讯作者:
Ran Zhao;Lin Wang;Z. Chai;W. Shi
Size-tunable synthesis of monodisperse thorium dioxide nanoparticles and their performance on the adsorption of dye molecules
单分散二氧化钍纳米粒子的尺寸可调合成及其对染料分子的吸附性能
DOI:
10.1039/c4ce01731e
发表时间:
2014-10
期刊:
CrystEngComm
影响因子:
3.1
作者:
[Wang Lin, Zhao Ran, Wang Xin-wei, Mei Lei, Yuan Li-yong, Wang Shu-ao, Chai Zhi-fang, Shi Wei-qun]
通讯作者:
Shi Wei-qun
共 7 条
新型无机层状材料的熔盐构筑及其对释热核素的吸附与固定研究
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批准号:22176190
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项目类别:面上项目
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资助金额:60万元
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批准年份:2021
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负责人:王琳
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依托单位:
二维层状碳化钛及其复合物对放射性元素的吸附与分离研究
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批准号:11675192
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项目类别:面上项目
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资助金额:78.0万元
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批准年份:2016
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负责人:王琳
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依托单位:
国内基金
海外基金