一种MoS制造技术

本发明专利技术属于硼同位素分离技术领域，具体涉及一种MoS

【技术实现步骤摘要】
一种MoS2QDs@Zr-MOF/Co掺杂Fe3O4硼同位素吸附剂及其制备方法
本专利技术属于硼同位素分离
，具体涉及一种MoS2QDs@Zr-MOF/Co掺杂Fe3O4硼同位素吸附剂及其制备方法。
技术介绍
硼是一种稀有的非金属元素，在自然界中硼元素多以化合态硼砂的形式存在，硼砂与酸反应得到硼酸。硼-10(10B)和硼-11(11B)是硼的两种稳定存在的同位素，在天然硼酸中分别有19.8％和80.2％。硼-10的热中子捕获截面积远大于硼-11，硼-11的捕获截面的7.7万倍以上，因此含量在80-85％的高丰度硼-10高效的热中子吸收剂被广泛的利用。在核工业上，高丰度的硼-10的单质、化合物可以用来制造核反应堆的控制棒；由于其能够捕获热中子带来了极为优秀的防辐射能力，在现代工业、军事领域也有极大的用途；在医学上由硼-10衍生的放射治疗对人体的损伤程度最小。但是因为硼-10和硼-11化学性质基本无差别，两种同位素的质子数、电子数和原子核外的电子排布完全一致，分离难度非常大。当前，分离硼同位素的方法主要有三氟化硼化学交换精馏法、离子交换色谱法、激光分离法和吸附分离法。但在工业化生产中，其他方法并不成熟，高丰度硼-10的产品主要来源于化学交换精馏法分离。但是该方法操作复杂，成本高，采用各种最优方案分离系数也只有1.060。吸附分离法是一种极具潜力的分离方法，主要使用的金属有机框架(MOFs)在硼同位素分离上有较高的分离系数，但是MOFs本身的稳定性较差，而且在吸附了硼同位素后的分离极为困难，不能够循环再生利用。
技术实现思路
针对现有硼同位素提取的吸附分离法中金属有机框架的稳定性差，分离困难的技术缺陷，本专利技术提供一种MoS2QDs@Zr-MOF/Co掺杂Fe3O4硼同位素吸附剂及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：1.一种MoS2QDs@Zr-MOF/Co掺杂Fe3O4硼同位素吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将亚铁前驱体加入去离子水中，室温下超声8-10min得到亚铁溶液，然后在搅拌下向所述亚铁溶液中加入钴前驱体并继续超声5-7min，超声结束后在搅拌下向溶液中滴入NaOH溶液，随后将混合液置于80-85℃的水浴中向溶液中缓慢加入NaNO3并持续搅拌反应1-2h得到黑色悬浊液；将悬浊液静置12-15h后磁分离得到沉淀，然后将沉淀用无水乙醇和去离子水分别洗涤3次，并置于40-50℃的真空烘箱中干燥10-12h得到Co掺杂Fe3O4；步骤2：在丙酸加热回流条件下加入吡咯和对甲酰基苯甲酸甲酯在黑暗中反应12-15h得到四(4-羧酸甲酯基苯基)卟啉(TPPCOOMe)；再将四(4-羧酸甲酯基苯基)卟啉(TPPCOOMe)加入到四氢呋喃(THF)/甲醇混合液中搅拌15-20min，搅拌结束后向溶液中滴入碱溶液，所述碱溶液为KOH溶液或NaOH溶液，并回流12小时后冷却至室温，旋蒸除去溶液中的THF和甲醇得到固体；随后固体加入去离子水中，并向溶液中滴加盐酸至析出沉淀，再用去离子水将沉淀洗涤至中性并在60-70℃下烘干得到四(4-羧基苯基)卟啉(H2TCPP)；步骤3：将锆盐、四(4-羧基苯基)卟啉、苯甲酸和Co掺杂Fe3O4加入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，超声8-10min，然后将混合溶液置于90-95℃的搅拌6-7h，反应结束后离心并用DMF洗涤3次得到Zr-MOF/Co掺杂Fe3O4；步骤4：将钼酸盐加入适量去离子水中，所述钼酸盐为钼酸铵或钼酸钠，超声3-5min，然后向溶液中加入适量L-半胱氨酸和Zr-MOF/Co掺杂Fe3O4并继续超声20-30min，超声结束后将混合溶液置于反应釜内衬中，在180-190℃下反应20-24h，反应结束后冷却至室温后得到的固体用无水乙醇和去离子水反复超声洗涤5-7次，并冻干得到MoS2QDs@Zr-MOF/Co掺杂Fe3O4硼同位素吸附剂；所述亚铁前驱体为七水硫酸亚铁、氯化亚铁、柠檬酸亚铁、醋酸亚铁、硝酸亚铁之中的一种或多种；所述钴前驱体为Co(NO3)2·6H2O、乙酸钴、CoCl2·6H2O或CoSO4·7H2O中的一种或多种；所述锆盐为八水合二氯氧锆、氯化锆、硫酸锆、正丙醇锆、四乙氧基锆中的一种或多种。优选地，所述步骤1中所述钴前驱体中钴离子和亚铁前驱体中亚铁离子的摩尔比为1:9～1:11，亚铁前驱体中亚铁离子和NaOH溶液中Na离子的摩尔比为1:2.1～1:2.5，亚铁前驱体中亚铁离子和NaNO3的摩尔比为3:1～4:1；亚铁前驱体在亚铁溶液中的浓度为0.08～0.1g/ml(由于扩大了亚铁源的范围，此处最好修改成范围)，NaOH溶液的浓度为1mol/L。优选地，所述步骤2中吡咯和对甲酰基苯甲酸甲酯的质量比为1:2.3～1:2.5，每克四(4-羧酸甲酯基苯基)卟啉加入62～71mmolOH-的碱溶液，THF/甲醇混合液中两者的体积比为1:1～1:1.5。优选地，所述步骤3中所述锆盐中每毫摩尔锆离子加入0.84g～0.97g四(4-羧基苯基)卟啉，所述锆盐中锆离子和苯甲酸的摩尔比为1:2.6～1:3.4，每克Co掺杂Fe3O4加入含锆离子2.3～2.7mmol的锆盐；所述锆盐在DMF中的浓度为17～20mmol/L。优选地，所述步骤4中所述钼酸盐中钼酸根L-半胱氨酸的摩尔质量比为1:4.5～1:4.9，每克Zr-MOF/Co掺杂Fe3O4加入含钼酸根16mmol～21mmol的钼酸盐；钼酸盐在去离子水中的浓度为0.01～0.013g/ml。本专利技术另一方面还提供上述的一种MoS2QDs@Zr-MOF/Co掺杂Fe3O4硼同位素吸附剂的制备方法制备得到的硼同位素吸附剂。有益效果：(1)Co在掺杂后可以改变Fe3O4的形状，增加Fe3O4表面的缺陷，进而提高了Zr-MOF结合能力和对硼同位素的吸附性。(2)Zr-MOF在和Co掺杂Fe3O4复合后能够更好的保持增强金属有机框架材料的稳定性，使Zr-MOF具有更长的寿命。(3)在复合的吸附剂，特别是Zr-MOF吸附了硼同位素后，由于Co掺杂Fe3O4具备使Zr-MOF保持原结构的特点和作用趋势，可以促进Zr-MOF在吸附硼同位素后的分离，从而使Zr-MOF可以在硼同位素提取过程中重复利用。(4)MoS2QDs包裹Zr-MOF之后可以提高复合后材料的电子转移效率，同时相互促进提高Zr基的金属有机框架材料对于硼同位素的敏感度，进而提升了硼同位素吸附时的分离系数。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。实施例1步骤1：将七水硫酸亚铁加入去离子水中，室温下超声10min得到FeSO4溶液，然后在搅拌下向FeS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MoS

【技术特征摘要】
1.一种MoS2QDs@Zr-MOF/Co掺杂Fe3O4硼同位素吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将亚铁前驱体加入去离子水中，室温下超声8-10min得到亚铁溶液，然后在搅拌下向所述亚铁溶液中加入钴前驱体并继续超声5-7min，超声结束后在搅拌下向溶液中滴入NaOH溶液，随后将混合液置于80-85℃的水浴中向溶液中缓慢加入NaNO3并持续搅拌反应1-2h得到黑色悬浊液；将悬浊液静置12-15h后磁分离得到沉淀，然后将沉淀用无水乙醇和去离子水分别洗涤3次，并置于40-50℃的真空烘箱中干燥10-12h得到Co掺杂Fe3O4；
步骤2：在丙酸加热回流条件下加入吡咯和对甲酰基苯甲酸甲酯在黑暗中反应12-15h得到四(4-羧酸甲酯基苯基)卟啉；再将四(4-羧酸甲酯基苯基)卟啉加入到四氢呋喃/甲醇混合液中搅拌15-20min，搅拌结束后向溶液中滴入碱溶液，所述碱溶液为KOH溶液或NaOH溶液，并回流12小时后冷却至室温，旋蒸除去溶液中的四氢呋喃和甲醇得到固体；随后固体加入去离子水中，并向溶液中滴加盐酸至析出沉淀，再用去离子水将沉淀洗涤至中性并在60-70℃下烘干得到四(4-羧基苯基)卟啉；
步骤3：将锆盐、四(4-羧基苯基)卟啉、苯甲酸和Co掺杂Fe3O4加入N,N-二甲基甲酰胺中，超声8-10min，然后将混合溶液置于90-95℃的搅拌6-7h，反应结束后离心并用DMF洗涤3次得到Zr-MOF/Co掺杂Fe3O4；
步骤4：将钼酸盐加入适量去离子水中，所述钼酸盐为钼酸铵或钼酸钠，超声3-5min，然后向溶液中加入适量L-半胱氨酸和Zr-MOF/Co掺杂Fe3O4并继续超声20-30min，超声结束后将混合溶液置于反应釜内衬中，在180-190℃下反应20-24h，反应结束后冷却至室温后得到的固体用无水乙醇和去离子水反复超声洗涤5-7次，并冻干得到MoS2QDs@Zr-MOF/Co掺杂Fe3O4硼同位素吸附剂；
所述亚铁前驱体为七水硫酸亚铁、氯化亚铁、柠檬酸亚铁、醋酸亚铁、硝酸亚铁之中的一种或多种；
所述钴前驱体为Co(NO3)2·6H2O、乙酸钴、C...

【专利技术属性】
技术研发人员：李积升，盛莉莉，王相明，
申请(专利权)人：中国科学院青海盐湖研究所，
类型：发明
国别省市：青海;63