基于多孔氮化硼微纳纤维的气凝胶的构筑及其对碘吸附性能的研究

发布时间：2024-05-14 22:39

　　核能在能源开发领域占据着重要地位,然而核能利用存在一个重要风险,即核裂变产物泄漏所导致的放射性污染。核裂变产物中,放射性碘因具有极高的挥发性,能够在人体甲状腺中富集并对人体造成重大伤害而受到特别关注。对碘的有效俘获和存储,对于阻止放射性碘的泄露,提高核工业安全性具有重要意义。本论文研究了基于多孔BN微纳纤维以及金属铜/银修饰的多孔BN纤维的气凝胶的构筑,并对其碘吸附和存储性能进行了研究,主要研究内容如下:1.以硼酸和三聚氰胺为原料,经超声辅助反应、冷冻干燥成型和原位热解转化等步骤,合成了BN气凝胶。所合成的BN气凝胶是由大量具有高长径比的多孔BN微米纤维通过相互搭载、缠绕组装而成,具有开孔结构、高的比表面积(561.92 m²/g)及丰富的表面官能团。研究了BN气凝胶对碘蒸气以及溶解在有机溶剂即正己烷中的碘的吸附性能。结果表明,BN气凝胶对碘蒸气的吸附量达～212 wt%,在50 mg/L的碘/正己烷溶液中对碘吸附量达61.33 mg/g,显示出较优异的碘吸附能力。BN气凝胶对溶液中碘的等温吸附曲线遵循Freundich模型,吸附动力学遵循伪二级动力学模型。2.研...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1利用两步模板法合成BN气凝胶[45]

基于多孔氮化硼微纳纤维的气凝胶的构筑及其对碘吸附性能的研究-4-开口互连结构，因此具有较高的孔隙率（80%）、低密度（0.18g/cm3）、良好的热稳定性和化学稳定性，可应用于催化剂载体、过滤膜以及有机污染物吸附等领域。然而，整个制备过程较为复杂，且需要用到有毒化学药品。例如，在....

图1.2利用有限元模拟构筑拉胀结构并利用CVD法合成BN气凝胶[46]

基于多孔氮化硼微纳纤维的气凝胶的构筑及其对碘吸附性能的研究-4-开口互连结构，因此具有较高的孔隙率（80%）、低密度（0.18g/cm3）、良好的热稳定性和化学稳定性，可应用于催化剂载体、过滤膜以及有机污染物吸附等领域。然而，整个制备过程较为复杂，且需要用到有毒化学药品。例如，在....

图1.3BN气凝胶自发泡过程示意图[47]

河北工业大学硕士学位论文-5-模板并进行化学气相沉积（CVD），得到BN-GO-BN的夹层结构气凝胶。最后，高温去除氧化石墨烯模板，成功制备出具有BN-BN的双层墙结构的双负指数（负泊松比与负膨胀系数）BN陶瓷气凝胶（图1.2）。这种新型BN气凝胶结构在各项指标上都获得了优异的性....

图1.4自发泡法合成BN气凝胶流程图[48]

基于多孔氮化硼微纳纤维的气凝胶的构筑及其对碘吸附性能的研究-6-薄片组成，内部孔隙大多具有不规则的六边形结构，且内壁表面十分光滑。由于对有机溶剂和油类物质具有极高的吸附性，该气凝胶作为水处理的高性能污染物清除剂具有很大的潜力。Xue[48]等人利用发泡法制备了大块的BN气凝胶（图....

本文编号：3973518