菱沸石(CHA)和负载金属的沸石显示出增强的静电相互作用,它们能够更好地从氮气和二氧化碳的烟气混合物中去除二氧化碳。类似的,负载了金属铜的菱沸石是稳定且有效的催化剂,能够在废气中选择性还原(SCR)一氧化氮(NO),催化效率与沸石的化学组成、稳定性以及引入的铜位点有关。美国西北太平洋国家实验室(PNNL)的研究人员们正在研究开发新的合成策略,制备一种高稳定亚微米纳米多孔菱沸石材料。这张氦离子显微镜(HIM)图像展示了无定形凝胶水热转化成沸石纳米颗粒的早期阶段。
这项研究的目的:
1. 研制出在烟道气环境中能更有效地吸收二氧化碳的高效吸附剂。
2. 亚微米载铜菱沸石可通过施加小颗粒层并增加铜活性物质浓度的方法,改善现有车辆的DeNOx技术。
这张图像是利用背散射电子衍射(EBSD)方法得到的晶粒取向图。图中的碲镉合金样品经过1100℃融化,随后以1℃每分钟的速度冷却。图中的颜色代表在样品中测试到的不同晶体取向。这项研究的目的是制备用于辐射检测的单晶碲镉合金。添加碲元素可以降低化合物的熔点,以便研究人员用传统热处理炉和新的生长方法进行研究。
在这块古代玻璃表面上生存的微生物群落可以告诉我们,在浅层土壤中的核废料玻璃是怎样随时间改变的。PNNL正在领导一个美国能源部EM国际ORP项目,将古老玻璃的老化和耐久性与预测低放射性核废料玻璃的长期性能联系起来。在瑞典的铁器时代(在维京人时代之前),布罗堡城堡建在斯德哥尔摩北部的一座山上,被用来控制当时主河道到瑞典内陆的贸易。由于不寻常的玻璃化建筑方法,堡垒的城墙今天仍然屹立不倒。堡垒的建造者知道夹杂在当地堆叠成墙的花岗岩巨石间的小石头会在较低温度下融化(角闪石)。随后,添加木材或木炭等燃料,建筑被点燃了数周(如传说中所述),直到角闪岩融化。冷却后,熔融的材料形成了玻璃。整个项目将是双赢的,项目不仅能够提供关于玻璃长期腐蚀行为的信息,支持将低活性废玻璃放入综合处置设施的做法,而且能够进一步洞察布罗堡遗址的人类学和考古学方面的解释。
这是一张伪彩色扫描电子显微照片——在铅碲酸盐的玻璃基底上分离含锂相,这种盐饱和超过了理论极限值,因此产生了一种异质相。这项工作是评估碲化玻璃在富含LiCl的高温盐废料中作为废物形式项目的一部分。
这幅显微玻璃珠图像是高通量显微镜的校准目标。显微镜样品的自动分析可以显著减少研究所需的时间和成本。自动视觉系统可以替代专业操作员来进行检查和分析工作。目前,试验样本可以连续处理,几乎不需要人为干预处理,进而大大降低研究成本,提升样本处理数量。
一个μ介子穿越带有时间成像计数器的石英条后,发射的切伦科夫光子概率分布图。该探测器是Belle II实验的粒子识别系统的一部分。西北太平洋国家实验室(PNNL)的科学家们在建造探测器方面发挥了主导作用,目前正处于调试状态。研究人员正在研究一种被称为“B介子”的稀有粒子的衰变过程,这种粒子会很快地衰变为粒子,如μ介子、k中介子和π介子。这个粒子识别系统可以帮助科学家们区分这些衰变过程。
这张图像是异种金属(铜和钛)经过冲击焊接后形成的波浪形焊接界面结构的模拟图像。高速冲击焊接已被汽车行业广泛认可,被用于多材料组合的轻质结构装配方法。这种焊接方法通常被归类为固态连接,没有传统的熔焊过程。西北太平洋国家实验室(PNNL)的研究人员开发了一种高精度热-机械耦合计算模型,定量地捕获焊缝特征,该过程用常规方法是难以测量的。
这幅光学显微镜明场像显示了在Alloy-52高温合金和低合金钢的补焊界面区域的应力腐蚀裂纹扩展形貌,包括在使用7800小时后,裂纹穿过焊缝融合区和未融合缺陷的形貌。对该应力腐蚀开裂(SCC)研究的主要目标是建立应力腐蚀裂纹扩展速率的定量测量方法,分析在主水应力腐蚀开裂(PWSCC)条件下,高铬镍基焊缝金属以及更复杂的异种金属焊接焊缝界面区域的应力腐蚀敏感性。这些信息是为了帮助确定核工业缺陷分析的有效性,并支持对裂变反应堆压力边界组件替换、修复和缓解方法的监管要求,以延长压力水反应堆的寿命。
二氧化硅(SiO2)经过去离子水和乙醇冲洗后,像钻石一样闪闪发光。该项目是用来研究二氧化硅尺寸影响玻璃的熔化行为。通过这个实验,可以很好地了解不同尺寸二氧化硅对HLW熔炉进料的影响。
氧化锌原子力显微镜探头,用于测量氧化锌晶体之间的作用力。
辐照后锆合金衬套的壁腐蚀。TTP涉及对氚释放可燃烧棒(TPBARs)的氚释放机制的理解。
这是3D打印复合材料的逐级放大氦离子显微镜图像,利用金属有机框架材料(Metal Organic Frameworks,MOFs)作为活性化学传感元件。这种光合微生物的快速生长速率和环境耐受度可能有助于从大气中固定二氧化碳,同时为燃料生产提供生物质。此外,这些细胞是无毒,富含蛋白质并且含有维生素A。西北太平洋国家实验室(PNNL)的研究人员们正在研究生物燃料的生产,通过使用如蓝藻细菌和藻类等光合生物来进行碳固定。
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