[發明專利]一種X，γ射線防護用核殼結構鎢/氧化釓粉末的制備方法

在審

• 申請號: 202110179938.4
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112846173A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 姚理榮;夏勇;楊濤;孫通;潘剛偉;徐思峻;季濤;高強
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F1/02
• 代理公司: 鹽城海納川知識產權代理事務所(普通合伙) 32503
• 代理人: 解亞嬌

本申請提供一種X，γ射線防護用核殼結構鎢/氧化釓粉末的制備方法，根據本方法制備出的納米粉體中塢/氧化釓核殼結構相較于單一金屬物理共混的方式，在輻射防護方面可以起到協同防護作用，消除防護弱區同時能夠將輻射所產生的二次輻射進行有效吸收。其次，制備出的功能粉體具有無鉛和輕量化的特點，在X、γ射線輻射防護方面有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及制備防輻射材料制備領域，尤其涉及一種X，γ射線防護用核殼結構鎢/氧化釓粉末的制備方法。

背景技術

核技術的發展給人們帶來便利的同時也產生了很多輻射危害，輕便靈活且防護性能優良的輻射防護用紡織品是當前研究的熱點。輻射防護材料主要分為有鉛材料和無鉛兩種。有鉛主要以鉛為主，雖防護效果優良，但具有毒性，強度較差且對低能X 射線散射較大。無鉛材料主要包括稀土元素以及錫、鎢、鉍等重金屬化合物制成的復合材料，防護效果優良且輕質安全。

近年來具有特殊結構的微納米核殼材料引起了人們的廣泛關注。不同核殼微觀結構的復合粒子會具有獨特物理化學性質，這也導致其在光學、電子、催化、生物、輻射等眾多領域都具有廣闊的應用前景。在防輻射方面，相較于單一金屬物理共混的方式，核殼結構輻射防護材料可以協同防護，消除防護弱區同時將輻射所產生的二次輻射進行有效吸收。核殼結構的制備方法主要有模板法、沉淀法、水熱合成法、噴霧干燥法、層層自組裝技術等。Li等人以二氧化硅為模板采用均相沉淀法制備了殼層厚度可控的氧化釓空心球。然而這些方法都存在工序多、耗時長等缺點，因此有必要指定一種有效的、簡單的方法來克服這些缺陷。貽貝分泌的黏附蛋白具有很強的黏附能力，受此啟發美國西北大學Messer Smith課題組在2007年發現了多巴胺(DA)在模擬海水的弱堿條件下可以在任何材料表面氧化自聚合成聚多巴胺。其聚合條件簡單可控且具有優良的粘附性、親水性、穩定性、生物相容性。同時，聚多巴胺上存在大量的酚羥基、胺基活性集團，為金屬離子的絡合提供了豐富的活性位點。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種X，γ射線防護用核殼結構鎢/氧化釓粉末的制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

本發明提供了一種X，γ射線防護用核殼結構鎢/氧化釓粉末的制備方法，所述方法包括以下步驟：

（1）配置多巴胺鹽溶液，加入緩沖液調節PH值，然后加入鎢粉，攪拌，過濾，洗滌烘干后得到W@PDA；

（2）將步驟(1)得到的W@PDA加入到硝酸釓溶液中，攪拌，過濾，經過高溫煅燒得到核殼結構W@Gd₂O₃粉末。

根據本發明，步驟（1）所述的配置多巴胺鹽溶液，溶液濃度應控制在1.5-2.5g/L。主要是因為當DA濃度為低于1.5g/L時，W的表面只沉積有少量的PDA顆粒，當DA濃度為1.5-2.5g/L時，在W粉的表面才形成了PDA薄膜。當DA的濃度高于2.5g/L時，由于DA濃度過高在W粉表面自聚合形成較大的PDA顆粒，又不利于后續對釓離子的吸附。

值得注意的是，步驟（1）在配置好多巴胺鹽溶液后，要向體系中加入tris緩沖液調節溶液PH值為8-9，因為多巴胺在弱堿有氧的條件下可自聚合為聚多巴胺，在不同物質表面聚多巴胺均具有非凡的表面活性和黏附性，可以為材料的二次功能化提供平臺。

進一步地，步驟（1）所述的攪拌，需在電動攪拌器下攪拌18-24h。

此外，對于步驟（1）所述的洗滌，需用水和乙醇分別洗滌2-3次。

還有，對于步驟（1）所述的烘干具體的條件不進行具體限定，只要能實現對試樣的烘干目的即可。