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Multiphase synergistic immobilization of complex trialkyl phosphine oxide end-waste into an iron-containing aluminosilicate glass-ceramic

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Journal of Materials Science & Technology 2024年第18期185卷 83-97页

作者： Pan Tan Xiaoyan Shu Lijing Huang Sihong Luo Jing Chen Yuexiang Lu mingfen wen Faqin Dong Du Liu Xiaoan Li Xirui Lu State Key Laboratory of Environmental-friendly Energy Materials Southwest University of Science and TechnologyMianyang 621010China National Co-innovation Center for Nuclear Waste Disposal and Environmental Safety Southwest University of Science and TechnologyMianyang 621010China Tianfu Institute of Research and Innovation Southwest University of Science and TechnologyChengdu 610299China Institute of Nuclear and New Energy Technology Tsinghua UniversityBeijing 100084China NHC Key Laboratory of Nuclear Technology Medical Transformation Mianyang Central HospitalMianyang 621010China

The objective of this study was to address the challenges associated with complex TRPO waste,by utiliz-ing a natural aluminosilicate material to produce glass-ceramic waste *** the simulated waste content was below 30 wt.%,glassy waste forms were successfully *** and Fe played crucial roles in the formation of Si-O-Ce bonds and[FeO_(4)]-tetrahedra in the glass network,which effectively immo-bilized other waste ***,when the waste content exceeded 30 wt.%,the waste was incor-porated into feldspar,iron-manganese crystals,fluorite ceramic,and *** combination of ceramic and glass matrices synergistically immobilized the waste,resulting in excellent mechanical performance and chemical *** leaching rates of LR_(Ce)and LR_(Nd)were remarkably low around-10^(−6)to 10^(−7)g m^(−2)d^(−1),after 42 ***,the study also investigated the role of multi-valence elements,such as Ce,Fe,and Mn,in the formation of iron-containing aluminosilicate *** findings offer a novel approach to effectively immobilize complex nuclear waste.

关键词： Environmental protection Complex nuclear waste Aluminosilicate Fluorite Performance

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Study on the Properties of Nanometer CeO_2 Doped with Zr^(4+),La^(3+),Pr^(3+)

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Journal of Materials Science & Technology 2004年第3期20卷 357-360页

作者： mingfen wen Bo YU Qiuping WANG Chong1i SONG Jing CHEN Institute of Nuclear Energy Technology,Tsinghua University,Beijing 102201,China Tsinghua Univ Inst Nucl Energy Technol Beijing 102201 Peoples R China

Different nanometer CeO_2-ZrO_2 mixed oxides doped with lanthanum or praseodymium were prepared by coprecipi-tation. The characteristics of all mixed oxides were tested by XRD, SEM, TEM, and XPS. XRD results showed thatall oxides were formed solid solution with CaF_2 structure at low temperature and had good thermal stability. MoreCe^(4+) ions were rich on the surface by XPS, which were beneficial to oxygen storage. The particle mediun sizes (d_(50))of all oxides powders were approximately 10～20 nm by small angle scattering goniometer. When doped Zr^(4+) inCeO_2, the specific surface areas were improved at low or high temperature. The area of Ce_(0.6)Zr_(0.3)La_(0.04)Pr_(0.06)O_2powder had excess 110 m^2/g after calcining at 923 K for 4 h, even calcined at 1273 K for 4 h, the area was up to65 m^2/g.

关键词： Ceria-zirconia Solid solution Nanometer High surface area

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Surface Modification of AB_2 and AB_5 Hydrogen Storage Alloy Electrodes by the Hot-Charging Treatment

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Journal of Materials Science & Technology 2001年第2期17卷 247-251页

作者： Bo YU, Lian CHEN, mingfen wen, Ming TONG and Demin CHEN Institute of Matel Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110015, China Yanwen TIAN and Yuchun ZHAI The Northeastern University, Shenyang 110006, China Inst. of Metal Res. Chinese Acad. of Sci. Shenyang 110015 China

The effect of the hot-charging treatment on the performance of AB(2) and AB(5) hydrogen storage alloy electrodes was investigated. The result showed that the treatment can markedly improve the voltage plateau ratio (VPR), the high rate discharge ability (HRDA), the diffusion coefficient of hydrogen DH and the discharge capacity of the AB2 hydrogen storage alloy electrode. The SEM analysis showed that the hot-charging treatment brings about a Ni-rich surface due to the dissolution of Zr oxides. It is also very helpful for the improvement of the kinetic properties of AB2 hydrogen storage alloy electrode because the microcracking of the surface results in fresh surface. This can be the basic modification treatment for NiMH battery used in electric vehicles (EVs) in the future. But for AB(5) type alloys, the treatment has the disadvantage of impairing the comprehensive electrochemical properties, because the surface of the alloy may be corroded during the treatment. The mechanism of the surface modification of the electrode is also proposed.

关键词： Surface Modification of AB2 and AB5 Hydrogen Storage Alloy Electrodes by the Hot-Charging Treatment AB

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Study on the Zirconolite Solidification of Simulated Np/Pu Radioactive Incineration Ash

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矿物学报 2013年第S1期33卷 108-108页

作者： wen mingfen WANG Jianchen Institute of Nuclear and New Energy Technology Tsinghua University

High level waste is nuclear energy generated during the application process ,which is the greatest and the most difficult to management the waste. Proper treatment and disposal of it has already become a worldwide problem, and has become one of the key factors of restricting nuclear energy for sustainable development. Zirconolite (CaZrTi2O7) is one of the most stable mineral on the Earth and actinide major parasitic phase, therefore, it is widely used to solidify actinides separated from high level radioactive waste. In this paper, the zirconolite solid solution was synthesized by high temperature solid-stated method using a particular composition of simulated Np/Pu radioactive incineration ash (SRIA). The phase composition has been investigated by X-ray diffraction (XRD), the calcined temperature gained according to thermogravimetry scanning calorimeter (TG-DSC) analysis. Anti-leaching performance has also been researched with MCC-1 method. Results show that CaZrTi2O7 can load 40% SRIA, the accumulated leaching fraction of Ca is only about 10-4 cm in 28 days at 90 ℃, the concentrations of Zr , Ti and other noble metal ions were all less than detectability of ICP-MS, the leaching rate , normalization leaching rate, and accumulated leaching fraction of all Zr , Ti and other noble ions were 10-8 cm/d, 10-8 g/cm2·d and 10-7 cm, the results indicate that the zirconolite solidification has excellent chemical durability.

关键词： zirconolite solidification simulated Np/Pu radioactive incineration ash leaching performance

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COMBINATION STRENTHENING PROCESS OF Ni-W-Ti-SiC COMPOSITE COATING AND NITROCARBURIZATION

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中国有色金属学会会刊：英文版 1997年第4期7卷 149-152页

作者： Ma Keyi, Guo Zhongcheng, wen mingfen, Yang Xianwan Department of Metallurgy, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093

ＣＯＭＢＩＮＡＴＩＯＮＳＴＲＥＮＴＨＥＮＩＮＧＰＲＯＣＥＳＳＯＦＮｉＷＴｉＳｉＣＣＯＭＰＯＳＩＴＥＣＯＡＴＩＮＧＡＮＤＮＩＴＲＯＣＡＲＢＵＲＩＺＡＴＩＯＮ①ＭａＫｅｙｉ，ＧｕｏＺｈｏｎｇｃｈｅｎｇ，ＷｅｎＭｉｎ... 详细信息

ＣＯＭＢＩＮＡＴＩＯＮＳＴＲＥＮＴＨＥＮＩＮＧＰＲＯＣＥＳＳＯＦＮｉＷＴｉＳｉＣＣＯＭＰＯＳＩＴＥＣＯＡＴＩＮＧＡＮＤＮＩＴＲＯＣＡＲＢＵＲＩＺＡＴＩＯＮ①ＭａＫｅｙｉ，ＧｕｏＺｈｏｎｇｃｈｅｎｇ，ＷｅｎＭｉｎｇｆｅｎ，ＹａｎｇＸｉａｎｗａｎＤ...

关键词： composite electroplating nitrocarburizing combination strengthening

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AB_2型贮氢合金的表面处理

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材料保护 1999年第11期32卷 1-2页

作者：于波文明芬东北大学沈阳110006

高容量的贮氢合金电极材料是高比能量MH－Ni动力电池的基础。Laves相AB2型贮氢合金的贮氢量大、无污染、循环寿命长，但始基Laves相AB2型贮氢合金存在电极活化困难、电催化性能差、高依率放电能力低下等缺点，严重影响了Laves相贮氢合金... 详细信息

高容量的贮氢合金电极材料是高比能量MH－Ni动力电池的基础。Laves相AB2型贮氢合金的贮氢量大、无污染、循环寿命长，但始基Laves相AB2型贮氢合金存在电极活化困难、电催化性能差、高依率放电能力低下等缺点，严重影响了Laves相贮氢合金在MH－Ni动力电池中的应用，因此贮氢合金的表面处理十分重要。综述了近年来对AB2型贮氢合金表面处理的研究情况。

关键词： AB2型贮氢合金 MH-Ni 电池表面处理电极

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纳米NiO-YSZ复合粉体原位合成及电极微结构修饰

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稀有金属材料与工程 2009年第A2期38卷 443-446页

作者：梁明德于波文明芬翟玉春清华大学核能与新能源研究院北京102201 东北大学辽宁沈阳110004

采用氨水沉淀原位合成法制备了NiO-YSZ(Y2O3稳定的ZrO2)复合粉体,通过XRD、FESEM研究了溶液pH值对粉体性能的影响,并用干压法和丝网印刷法将氢电极分为支撑层(500μm)、过渡层(20μm)和功能层(10μm)三层进行梯度化制备,采用YSZ/SDC双... 详细信息

采用氨水沉淀原位合成法制备了NiO-YSZ(Y2O3稳定的ZrO2)复合粉体,通过XRD、FESEM研究了溶液pH值对粉体性能的影响,并用干压法和丝网印刷法将氢电极分为支撑层(500μm)、过渡层(20μm)和功能层(10μm)三层进行梯度化制备,采用YSZ/SDC双层电解质,通过共烧结技术将SDC(Sc掺杂CeO2)(6μm)作为YSZ(4μm)电解质和Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ(BSCF,20μm)氧电极的隔离层。结果表明,合成NiO-YSZ复合粉体的最佳pH值为8.5,粉体呈泡沫状团聚,NiO的平均晶粒粒径为13nm,产率为94.5%。850℃时制备的单体SOEC在70%、80%和90%3种水蒸气含量的氢电极气氛下,电解池在1.5V的产氢速率分别为266、381和***/cm2.h。在850℃、90%水蒸气含量的氢电极气氛下,以0.33A/cm2恒流电解1h前、后的电解电压分别为1.09和1.16V,电解池具备较好的稳定性。

关键词：高温水蒸气电解制氢固体氧化物电解池 Ni-YSZ BSCF:SDC

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间接电化学氧化体系处理废有机溶剂

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北京化工大学学报（自然科学版） 2008年第2期35卷 14-17页

作者：成章王京刚文明芬陈靖北京化工大学化学工程学院北京100029 清华大学核能与新能源技术研究院北京102201

研究了采用银媒介间接电化学氧化(Ag/MEO)体系对(TBP)进行氧化分解的过程,包括Ag2+产生的有关条件以及影响Ag2+氧化有机物的相关因素。研究结果表明,Ag/MEO体系对TBP的氧化过程中,先将TBP分解为可溶性小分子物质,再对其进行完全的氧化... 详细信息

研究了采用银媒介间接电化学氧化(Ag/MEO)体系对(TBP)进行氧化分解的过程,包括Ag2+产生的有关条件以及影响Ag2+氧化有机物的相关因素。研究结果表明,Ag/MEO体系对TBP的氧化过程中,先将TBP分解为可溶性小分子物质,再对其进行完全的氧化。在温度为50℃,硝酸浓度为8mol/L,电流密度为1A/cm2的条件下,TBP可以被迅速完全地氧化分解。

关键词：间接电化学氧化废有机溶剂 Ag^2+ 磷酸三丁酯

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高钛硅比分子筛溶胶凝胶水热合成动力学模型研究

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稀有金属材料与工程 2007年第A1期36卷 203-206页

作者：于波文明芬陈靖朱建新清华大学核能与新能源研究院北京102201

高钛硅比分子筛具有独特的催化和离子交换性能,可用于处理处置高污染放射性废物。利用溶胶凝胶水热法研究了除铯用新型高钛硅比分子筛孔道结构化合物Na4Ti4Si3O10(NaTS)的合成工艺,并讨论了温度、时间、不同钛硅比对合成产物的影响。研... 详细信息

高钛硅比分子筛具有独特的催化和离子交换性能,可用于处理处置高污染放射性废物。利用溶胶凝胶水热法研究了除铯用新型高钛硅比分子筛孔道结构化合物Na4Ti4Si3O10(NaTS)的合成工艺,并讨论了温度、时间、不同钛硅比对合成产物的影响。研究结果表明,NaTS的合成反应属吸热反应,温度升高利于钛源进入分子筛骨架。当合成温度为200℃时,产物结晶完整,表观形貌为规则的四方颗粒,晶体尺寸为20nm,钛硅比为1.33,铯交换分配系数为36500mL/g。NaTS的合成属于液相生成机理,整个过程包括硅酸盐物种的溶解和缩合反应,晶体成核,生长及凝胶溶解几个步骤。动力学模型研究表明合成过程属自发成核机理。合成诱导期长,20h左右才开始形核结晶,120h,晶体基本生长完全。利用Runge-Kutta和单纯型法计算求解,得NaTS的晶体生长速率常数仅为5.6×10-7。因此,促进产物晶体生长是提高NaTS合成速度的关键因素。

关键词：除铯孔道化合物水热合成晶化

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球形复合无机离子交换剂水合氧化钛—硅钛酸钠的制备及性能研究

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离子交换与吸附 2005年第6期21卷 487-492页

作者：彭丽霞王建晨文明芬陈靖于波北京102201 清华大学核能与新能源技术研究院北京1021信箱清华大学核能与新能源技术研究院

用溶胶-凝胶法制备了球形除铯复合无机离子交换剂水合氧化钛-硅钛酸钠(HTO-NaTS),研究了在酸性条件下其对铯离子的交换性能,并对其结构、稳定性作了初步研究。结果表明,此种球形交换剂在强酸性条件下机械稳定性好,适合装柱,在1mol/LHNO... 详细信息

用溶胶-凝胶法制备了球形除铯复合无机离子交换剂水合氧化钛-硅钛酸钠(HTO-NaTS),研究了在酸性条件下其对铯离子的交换性能,并对其结构、稳定性作了初步研究。结果表明,此种球形交换剂在强酸性条件下机械稳定性好,适合装柱,在1mol/LHNO3水溶液中,对铯离子具有较高的交换容量。

关键词：离子交换铯无机离子交换剂溶胶-凝胶法

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