DOI:10.1016/j.jnucmat.2020.152153
本文首次報道了通過靜電紡絲法制備具有納米纖維形態的二氧化釷。采用兩種方法對不同的電紡溶液成分和無機前驅體進行了研究。從水溶液中成功紡出了以聚乙烯醇(PVA)作為支撐聚合物的硝酸釷,將其在773 K下煅燒成直徑76±25 nm的純ThO2納米纖維,從而生成了綠色復合纖維。另一種前驅體溶液是以有機溶劑、乙酰丙酮釷配合物以及聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為基礎的。將綠色纖維在673 K下煅燒成ThO2多孔納米纖維,其平均直徑為34±18 nm,表面積為85 m2 g-1。通過TGA-DSC、SEM、TEM、PXRD和BET方法對制備的材料進行表征。
圖1.來自溶液A(頂部)和溶液B(底部)的綠色復合材料的TGA/DSC測定。
圖2.由PVA/Th(NO3)4(A,C)和PVP/Th(acac)4(B,D)生產的綠色復合材料(A,B)和煅燒纖維(C,D)的SEM顯微照片。
圖3.由PVA/Th(NO3)4(A,C)和PVP/Th(acac)4(B,D)生產的綠色復合材料(A,B)和煅燒纖維(C,D)的直徑直方圖。
圖4.煅燒樣品的PXRD測定。二手燈CoKα1.79030?。X軸:d[?],Y軸:相對強度。
圖5.煅燒產物(A,B)的TEM分析,其中包括由PVA/Th(NO3)4(A,C)和PVP/Th(acac)4(B,D)制備的納米晶體結構(C,D)的詳細信息。
圖6.詳細ThO2 TEM測定的快速傅立葉變換分析。
圖7.通過DFT方法測定的由PVA/Th(NO3)4(A,C)和PVP/Th(acac)4(B,D)制備的ThO2納米纖維的吸附/解吸等溫線和相應的孔徑分布。