[發(fā)明專利]一種以碳納米管為碳源制備碳化鈾陶瓷微球的方法

有效

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• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112382425B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬景陶;房勇漢;郝少昌;李建軍;趙興宇;鄧長生;劉兵
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G21C21/02
• 分類號: G21C21/02
• 代理公司: 北京悅和知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11714
• 代理人: 司麗春

1.一種制備碳化鈾陶瓷微球的方法，其特征在于，包括以下步驟：

將碳納米管分散液、欠酸硝酸鈾酰溶液、六次甲基四胺、尿素混合，通過內(nèi)凝膠法制得凝膠球；

將凝膠球陳化、洗滌、干燥；

將干燥球煅燒、碳熱還原、燒結(jié)處理；

所述洗滌時(shí)的洗滌液包括氨水。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

欠酸硝酸鈾酰溶液與碳納米管分散液混合后的碳原子和鈾原子的摩爾比例為2.85-3.15:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，欠酸硝酸鈾酰溶液與碳納米管分散液混合后的碳原子和鈾原子的摩爾比例為2.95-3.05：1。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，欠酸硝酸鈾酰溶液與碳納米管分散液混合后的碳原子和鈾原子的摩爾比例為3:1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳納米管分散液為碳納米管水分散液。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳納米管分散液中碳納米管含量為10％，直徑：50nm，內(nèi)徑：5-15nm，長度：10μm，比表面積：40m²·g^-1，EC：100s/cm，堆密度：0.18g/cm³。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，六次甲基四胺、尿素、碳納米管分散液中碳納米管的質(zhì)量比為5-6：1.8-2.7：1。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，六次甲基四胺、尿素、碳納米管分散液中碳納米管的質(zhì)量比為5.4-5.6：2.3-2.4：1。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，六次甲基四胺、尿素、碳納米管分散液中碳納米管的質(zhì)量比為5.522：2.366：1。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，氨水的濃度為0.4-0.55mol/L；

和/或，所述洗滌為：分別采用三氯乙烯、氨水、去離子水對附有硅油的凝膠球進(jìn)行洗滌。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，氨水的濃度為0.5mol/L。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將六次甲基四胺、尿素、碳納米管分散液、欠酸硝酸鈾酰溶液混合，通過內(nèi)凝膠法制得凝膠球的步驟包括：

將六次甲基四胺、尿素加入到碳納米管分散液中進(jìn)行充分溶解，制成含碳溶液，使含碳溶液的溫度在4-10℃；

使欠酸硝酸鈾酰溶液的溫度在4-10℃；

將欠酸硝酸鈾酰溶液與含碳溶液混合，得到混合膠液，使混合膠液的溫度在4-10℃；

將所述混合膠液分散到熱硅油中，得到凝膠球。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，熱硅油的溫度為65-90℃。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，熱硅油的溫度為70℃。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，欠酸硝酸鈾酰溶液的濃度為2.5-3mol/L；

和/或，所述陳化為：在室溫下，將所得凝膠球在硅油中陳化處理12小時(shí)；

和/或，所述干燥處理是：在60℃的鼓風(fēng)干燥箱中處理。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，欠酸硝酸鈾酰溶液的濃度為2.8mol/L。

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述干燥處理的時(shí)間為12小時(shí)。

18.一種根據(jù)權(quán)利要求1-17之一所述的方法獲得的碳化鈾陶瓷微球。