核能-环境-化学交叉学科实验室

作者: 时间:2018-09-09 点击数:

核能-环境-化学交叉学科实验室

我系“核能-环境-化学交叉学科实验室”位于西四楼310

建设背景

目前,有识之士认为,制约核能发展的主要问题不仅是核能安全,而且有可能更重要的是乏燃料的处置(后处理),这其中就包含了安全高效地处理处置放射性废物。这方面的研究得到樊明武院士等专家的关注,目前在国内高校还处于起步阶段,快速发展这个方向,将有利于抢占先机。

随着矿产和石油的开采、核工业的发展及核技术在工业、农业、能源、军事、医疗卫生等领域的广泛应用,产生了大量放射性废物(如放射性废水、废树脂、废有机溶剂等低中放废物),对人类健康和自然生态环境构成巨大的威胁。乏燃料后处理是核能可持续发展的重要环节;核燃料循环过程和核能应用过程中产生了大量的放射性废物,其处理处置问题已成为全世界关注的焦点。因此,开展辐射防护与环境保护工作、研发安全高效地处理处置放射性废物的技术可谓迫在眉睫!

以高级氧化法中的湿式催化氧化法处理低中放废物(包括废树脂、废有机溶剂以及洗涤废水、生活污水等低放废水)为切入点,以非放射性同位素代替放射性核素进行实验室小试研究,可望尽快取得突破。长期规划是开展辐射防护、萃取法、吸附法、水泥固化法、焚烧法、等离子体技术、膜分离技术等处理放射性废物的研究,并将研发工艺走向中试实验以及产业化。

放射性废物的处理国内外都已经有了一套满足要求的技术,但为了实现废物最小化和辐射防护最优化,正进行着许多革新和改进。近几十年来,环境技术尤其是新型检测技术、吸附法、高级氧化技术、膜处理技术和生物技术发展迅速,新型吸附剂、催化剂及膜材料层出不穷。因此,将新型环境技术应用于辐射防护及核废物处理处置是今后的研究热点之一。



现有基础

核工程与核技术系徐乐瑾等老师在催化剂研发、固废处理、高级氧化技术、放射性废物处理处置等方面具有较为深厚的研究基础。其中,团队成员徐乐瑾十余年来一直从事新型纳米材料研发及能源污染物控制技术的研究,已发表论文二十余篇,Web of Science总引用1000次(H因子13),出版英文专著一章节;其中ESI高被引论文五篇,如:

1Xu L J, Wang J L(*), Magnetic nanoscaled Fe3O4/CeO2 composite as an efficient Fenton-like heterogeneous catalyst for degradation of 4-chlorophenol, Environmental Science & Technology, 2012, 46(18): 10145‒10153. (IF 6.198, ESI高被引论文, 被引225)

2Xu L J, Wang J L(*), A heterogeneous Fenton-like system with nanoparticulate zero-valent iron for removal of 4-chloro-3-methyl phenol,Journal of Hazardous Materials, 2011, 186(1): 256‒264. (IF 6.065, ESI高被引论文, 被引187)

3Xu L J, Wang J L(*),Fenton-like degradation of 2,4-dichlorophenol using Fe3O4 magnetic nanoparticles. Applied Catalysis B: Environmental, 2012, 123-124: 117-127. (IF 9.446, ESI高被引论文, 被引164)

4Wang J L(*), Xu L J, Advanced oxidation processes for wastewater treatment: Formation of hydroxyl radical and application, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 2012, 42(3): 251‒325. (IF 5.79, ESI高被引论文, 被引191)

5Xing M, Xu L J, Wang J L(*), Mechanism of Co(II) adsorption by zero valent iron/graphene nanocomposite. Journal of Hazardous Materials, 2016, 301: 286-296. (IF 6.065, ESI高被引论文, 被引16)

发表了石墨烯材料去除重金属及放射性核素、高级氧化技术处理有机污染物两篇长篇综述,并出版了英文专著一章节。链接:

http://dx.doi.org/10.1080/10643389.2017.1342514

http://dx.doi.org/10.1080/10643389.2010.507698

https://www.amazon.com/Advanced-Oxidation-Processes-Water-Treatment/dp/1780407181/ref=sr_1_cc_1?s=aps&ie=UTF8&qid=1503476855&sr=1-1-catcorr&keywords=Advanced+Oxidation+Processes+for+Water+Treatment



实验室配备

目前实验室已拥有制备纳米材料以及模拟放射性废物处理的相关实验装置。实验室已配备真空冷冻干燥机(Biosafer-10A)、扫描型双光束紫外可见分光光度计(UV–VISA360)、超纯水机(Biosafer-20TA)、COD快速消解仪(HACH DRB 200)、空气浴摇床(MQT-60R)等仪器,可满足材料真空干燥以及实验样品分析的基本需要。



实验室全貌

实验室配备的仪器设备


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