化学与化工学科研究进展

1 核化学与核化工领域

1.1 气体泄漏监测技术研究

在气体泄漏监测工作中选择合适的示踪剂是非常重要的。近年来，围绕示踪剂的研究开展了大量的工作，为了寻求现有示踪剂的改进，开展了全氟二甲基环丁烷示踪剂在carboxen-569分子筛上的吸附行为研究，考察了温度和采样速度对示踪剂穿透体积和安全采样体积的影响，确定了大气示踪剂样品的采集工艺参数和热解吸条件，为该示踪剂的应用奠定基础。

为了保证环境安全，放射性气溶胶的高效净化是很必须的，相应地，高效净化器的研制开发取得了长足进展，但在爆轰条件下产生的高浓度的放射性气溶胶的净化不仅要求净化器具有很高的过滤效率，而且还必须承受爆轰瞬间冲击波带来的强冲击震动，为此，采用全不锈钢材料研制了一种高效净化器，并在500 g强冲击震动条件下进行性能测试，试验结果表明，该高效净化器能够满足爆轰条件下高浓度放射性气溶胶的深层净化要求

1.2 氚化学与氚工艺

氚的贮存、分离、纯化和应用以及氚相关技术的研究一直是我院化学化工学科研究领域的重点之一。近年来，在金属氚化物的制备、性能和氦行为的研究，氚的纯化技术和重水中氚的提取等研究工作取得明显进展。

开展了金属氚化物中3He的热解析行为研究，采用二项指数法修正静态热解析系统的压力测量误差，获得了从室温到约1 300 K温度范围内的金属氚化钛的3He热解析谱，并初步分析了谱峰与金属氚化物中的3He含量和存在状态之间的关系。该项工作宜进一步开展，寻求热解析谱与材料的本构关系。另外，在金属氢(氘、氚)化物的计算机模拟的研究工作也取得一定的进展，为金属氚化物的材料设计和氚、氦行为的研究提供理论指导。

重水中氚的提取，是获得战略物质氚的重要来源之一，也是重水反应堆安全运行的重要保障。具有我院特色的电解气液催化交换与色谱分离相结合(CECE+GC)的重水提氚技术的研究取得较大进展。研制出较好的疏水催化剂，并进行了气液催化交换柱工艺研究，目前，气液催化交换效率可达90%；色谱分离氢同位素的研究工作又取得新进展，整套装置实现了较长时间的连续、安全运行，单次运行可在120 min内完成，日处理量达10 m3/d；电解单元和氢氧复合单元的研究也取得了进展。

此外，还开展了氧化物对金属钛的吸放氘行为、氢同位素的分馏效应和氚的回收技术等研究工作。

1.3 铀(钚)化学

在不同环境下，金属铀的表面组成复杂，为此，开展了铀表面的光电子能谱(XPS)研究，获得了在0.8 mol/L NaOH溶液中阳极氧化后铀表面的化学组成和价态。同样，用XPS分析了UC表面，发现存在UO2+x、UO2和C。还开展了金属铀在O2，CO2等气氛下的化学反应和超临界CO2钝化金属铀等研究工作。

2 含能材料化学与有机化学领域

2.1 性能优良的含能材料

钝感含能材料的研制是我院的重点研究方向之一。近年来，在新型炸药的配方、性能和工艺研究方面取得了明显的进展。

开展了以RDX为主炸药的低密度炸药研究，完成了以PETN为主炸药的密度为0.6 g/cm3、爆速为2 390 m/s、爆压为1.427 MPa的JI-9016的低密度炸药的研制；通过在炸药中添加交联剂、键合剂等功能助剂研制了钝感弹药配方；进行了低比冲量片状挠性炸药的研制、FAE燃料配方和工艺研究、BTF的细化方法研究、TEX的合成与性能研究、3，3-二硝基氮杂环丁烷的合成等工作。

还开展了炸药的性能测试及相关行为研究，进行了点火药、炸药燃烧性能研究、TATB炸药在AS共聚物溶液中的吸附行为研究、TATB基PBX炸药形稳性研究、FOX的副产物的分离与表征、各种炸药在不同湿度条件下的吸水性研究以及炸药材料老化放出的微量气体的分析测试等研究工作。

2.2 与含能材料相关的高分子材料

炸药粘结剂的老化效应研究是材料有效使用寿命判断的重要研究工作，开展了F2311和F2314两种聚合物中子辐射效应研究，获得了在中子注量为1.5´1013 n/cm2、2.5´1013 n/cm2的辐照条件下F2311和F2314两种聚合物的结构和性能，进而探讨了不同中子注量辐照下聚合物的结构和性能的变化规律。还开展了辐照了ZN-1阻尼材料性能的影响研究，获得了有价值的研究结果。

2.3 激光聚变靶材料

激光聚变的靶材料研究取得了较大的进展。主要开展掺杂聚合物及其泡沫的研制工作,制备出铜掺杂聚-4-甲基-1-戊烯(PMP)泡沫和掺溴聚合物材料，采用超声振荡方式提高了纳米铜粉在PMP泡沫骨架中分布的均匀性，并在激光打靶实验中取得了较好的物理实验结果；开展了低密度泡沫铜制备技术和无氰化学镀研究，获得了体积密度约为3%的泡沫铜以及化学镀铁样品；采用多次乳化技术制备了氘代聚苯乙烯空心微球并研究了聚合物分子量对微球的直径和壁厚的影响；还开展了纳米金属——聚苯乙烯复合材料的制备技术研究，确定了相关的工艺参数。

3 电化学

在长寿命热电池研制的关键技术攻关中取得进展，开展了长寿命热电池的关键技术之一——阴极材料的选择性研究，比较了CoS2和FeS2的电性能表明，CoS2较FeS2有强的抗脉冲能力、快速的放电速率和高的热稳定性等优良性能可以成为长寿命热电池的阴极材料；进一步开展了长寿命热电池的关键技术之一——保温材料的选择研究，实验结果表明，所研制的气相SiO2复合保温材料的保温性能接近美国同类材料Min-K的水平。还开展了锂电池的正极材料研究工作。

4 环境化学与环境工程

4.1 核设施退役技术

241Am是极毒组放射性核素，对人和环境具有很大的危害。采用了絮凝沉降与中空纤维膜微滤组合工艺(CMF)的研究取得新进展，已经能达到处理数十吨含241Am废水的能力，并正在开展此工艺应用于其他放射性废水的处理技术研究。镅污染手套箱去污是核退役中比较突出的技术难题，为此，开展了导电性可剥离膜的制备及去污性能研究，结果表明，采用涂膜超声电解法可有效去除固体性放射性污染。

我院开展的核设施退役工作进展顺利，并不断取得相关技术积累。

4.2 烟气脱硫技术

烟气脱硫装置通常在恶劣的腐蚀环境中运行，设备腐蚀非常严重，解决这一问题成为烟气脱硫技术研究的重要问题，近年来，作为电子束烟气脱硫的配套技术，根据其工艺特点开展了烟气脱硫装置的防腐研究，并最终解决了电子束烟气脱硫的腐蚀问题。还开展了电子束烟气脱硫副产物的含硫量的测试方法研究，获得了离子色谱法和氯化钡沉淀法的分析条件。

 

 

                                                           （彭述明）

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