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涂膜电解法去除金属材料表面放射性污染技术研究

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目录

文摘

英文文摘

1前言

1.1核设施退役中去污简述

1.1.1基本概念

1.1.2去污目的和意义

1.1.3去污方法选取原则

1.1.4去污效果评价

1.2去污方法

1.2.1去污技术分类

1.2.2国外成熟的去污技术

1.2.3国内去污技术研发现状

1.3可剥离膜去污技术

1.3.1永久性涂膜

1.3.2暂时性涂膜——可剥离膜

1.4电化学去污技术

1.4.1技术概况

1.4.2去污原理

1.4.3去污条件

1.4.4应用情况

1.5涂膜超声电解去污技术

1.6高分子导电聚合物

1.6.1导电高分子复合材料

1.6.2高聚物的掺杂

1.7固体超强酸

1.8研究构想

2导电可剥离膜制备与表征

2.1实验部分

2.1.1主要仪器和试剂

2.1.2导电可剥离膜制备

2.1.3导电可剥离膜表征

2.2实验结果与讨论

2.2.1聚苯胺含量对膜导电性能的影响

2.2.2 SO42-/TiO2固体超强酸强度表征

2.2.3 SO42-/TiO2固体超强酸含量确定

2.2.4红外分析

2.2.5聚苯胺SEM分析

2.2.6探针显微镜

2.2.7导电可剥离膜物化性能测定

2.3小结

3金属材料表面去污实验

3.1仪器与试剂

3.1.1仪器

3.1.2试剂

3.2实验室去污实验

3.2.1污染试片准备

3.2.2表面污染水平测量

3.2.3去污系数的计算

3.2.4去污实验方法

3.3实际污染样品去污验证实验

3.3.1污染样品准备

3.3.2去污方法

3.4结果与讨论

3.4.1实验室去污实验结果

3.4.2实际污染样品去污验证实验结果

3.5小结

4结论

参考文献

在读期间发表的论文

在读期间获奖情况

声明

致 谢

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摘要

涂膜—超声—电解法为一种新型去污方法。本文针对现有涂膜电导率低和稳定性不强等缺点,采用加入固体超强酸的方式获得了更高电导率的导电可剥离膜,并在取消超声去污的条件下开展了干法电解去污研究。  首先制备了SO42-/TiO2固体超强酸,采用Hammett指示剂测定了其酸强度Ho为:-13.20<Ho<-11.99。以聚乙烯醇和聚醋酸乙烯酯为主要原料,质子酸掺杂的聚苯胺和SO42-/TiO2固体超强酸为导电物质制备了导电可剥离膜,当聚苯胺含量达到5%,SO42-/TiO2固体超强酸含量为1.5%时,其电导率达到最大为20.5S/m,且成膜后的力学性能能满足实际使用要求。  红外分析结果表明膜中掺杂聚苯胺和SO42-/TiO2固体超强酸结构稳定。探针显微镜测试结果表明:在未进行去污时,导电可剥离膜的平均粒径为237nm,与SEM图中结果一致。在经过对光滑表面直接涂膜去污和对锈蚀碳钢表面进行涂膜超声电解膜去污后膜平均粒径有所增加。  采用制备的导电可剥离膜进行了模拟去污实验。结果表明:对于人工沾污的金属样品,采用直接涂膜去污时,随着处理温度的升高,去污效率从99%到87%之间逐渐变小;采用涂膜超声电解去污时去污效率均大于98%,但随着污染形式的进一步加固,去污后污染水平呈现出逐渐升高的趋势;当电解电压为2.1V、膜干燥时间选择8小时、去污时间控制在25min~30min时,采用涂膜电解干法去污效果与涂膜超声电解湿法去污一致。  采用涂膜电解干法去污进行了实际污染样品验证实验。  综上所述,涂膜电解干法去污作为一种新型去污方法,由于具有去污效果良好、产生废物量小且易处理以及操作原理简单等特点,可以在核设施退役工程中予以推广使用。

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