[發明專利]一種具有射線屏蔽功能的材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202211274243.5
• 申請日: 2022-10-18
• 公開（公告）號: CN115536006A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 王繼貞;馬長江
• 申請（專利權）人: 連城縣奕斯科技服務中心
• 主分類號: C01B32/162
• 分類號: C01B32/162;C01B32/174;C09K3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種具有射線屏蔽功能的材料，其特征在于，采用BiGdO₃/Fe、Ni、Zn金屬納米粒子嵌到氮摻雜碳納米管作為射線屏蔽材料，其制備工藝如下：(1)將Gd₂O₃和Bi₂O₃按照摩爾比為1:1的比例進行高速球磨，球磨速度500～1000轉/min，時間2h以上；(2)將Fe鹽、Ni鹽以及Zn鹽溶于乙醇中，加入三聚氰胺，超聲混合均勻；(3)將步驟(1)球磨后的產物加入步驟(2)的混合材料中，隨后進行冷凍干燥；(4)冷凍干燥后的產物置于惰性氣氛下，在200?300攝氏度條件下進行燒結30?60min；接著以500?1000℃的條件下繼續燒結1?2h，得到BiGdO₃/Fe、Ni、Zn金屬納米顆粒嵌到氮摻雜碳納米管的射線屏蔽材料。

技術領域

本申請涉及防輻射領域，尤其涉及一種X射線屏蔽復合材料的制備方法。

背景技術

隨著國防科研、放射醫學和原子能工業的迅速發展，射線的廣泛應用在為人類生產生活帶來利益的同時，也使得工作人員受到輻射的概率大大增加，增加了世界范圍內輻射劑量的有效年劑量，對人體造成諸多的輻射損害。低劑量的輻射可能會導致人嘔吐、眩暈、內分泌系統紊亂，高劑量的輻射則會損害人體組織細胞，對人體組織細胞造成損傷，同時增大了癌癥的患病幾率，嚴重者造成死亡。目前市場上主流的射線屏蔽材料主要為鉛板和含鉛硫化橡膠，但是其成本高且防護效果不理想，而且，其具有生物毒性，不能與皮膚接觸，嚴重限制了其實際應用。

發明內容

為了解決現有技術的上述問題，本發明提供一種能夠有效屏蔽X射線屏蔽材料，以解決市面上含鉛射線防護材料價格高昂、防護性能差且具有一定毒性的缺點。

一種具有射線屏蔽功能的材料，其特征在于，采用BiGdO₃/Fe、Ni、Zn金屬納米粒子嵌到氮摻雜碳納米管作為射線屏蔽材料，其制備工藝如下：

(1)將Gd₂O₃和Bi₂O₃按照摩爾比為1:1的比例進行高速球磨，球磨速度500～1000轉/min，時間2h以上；

(2)將Fe鹽、Ni鹽以及Zn鹽溶于乙醇中，加入三聚氰胺，超聲混合均勻；

(3)將步驟(1)球磨后的產物加入步驟(2)的混合材料中，隨后進行冷凍干燥；

(4)冷凍干燥后的產物置于惰性氣氛下，在200-300攝氏度條件下進行燒結30-60min；接著以500-1000℃的條件下繼續燒結1-2h，得到BiGdO₃/Fe、Ni、Zn納米顆粒嵌到氮摻雜碳納米管的射線屏蔽材料。

優選的，球磨速度為600-800轉/min，時間為3-4h；

優選的，冷凍干燥溫度為－50℃～-100℃，冷凍干燥時間為10-24小時；

優選的，Fe鹽、Ni鹽以及Zn鹽以及三聚氰胺的摩爾比為1:1:1：(2-10)；

優選的，所述惰性氣氛為氬氣、氮氣；

技術效果：本申請先采用高速球磨工藝得到高度分散的納米Gd₂O₃和Bi₂O₃，Fe、Zn、Ni作為催化材料催化碳納米管的生成，在一步燒結過程中，Gd₂O₃和Bi₂O₃生成BiGdO₃和Fe、Zn、Ni金屬顆粒成功嵌入到氮摻雜碳納米管表面/內部，三者互相匹配，形成輕質而且高效的X射線防護材料，納米級別的金屬顆粒和BiGdO₃具有較大的比表面積，在碳納米管中高度均勻分散，使得與光子碰撞的概率提升，屏蔽物質與光子的作用增強，材料屏蔽性能得以大幅度增加。