一种中子吸收剂、包括其的涂料及应用制造技术

本发明专利技术公开一种中子吸收剂、包括其的涂料及应用，中子吸收剂包括质量份数如下的组分：30

【技术实现步骤摘要】
一种中子吸收剂、包括其的涂料及应用


[0001]本专利技术涉及核废水治理
，尤其涉及一种中子吸收剂、包括其的涂料及应用。

技术介绍

[0002]核废水对环境造成的核污染对人类健康危害严重，如果在环境中大量累积，对人类的生存和环境保护的发展构成潜在的威胁，因此有必要对核废水进行处理。
[0003]相关技术中，为对核废水进行净化，常将核废水存储在容器中，待其自然衰变，降低核辐射，但这样处理的方式时间过久。也有采用吸附剂从含铀废水中回收或者吸附铀的方式对核废水进行净化，但是其仍然存在需要将吸附剂内的铀进行后续处理的问题，其只是将放射性元素进行了富集，核辐射并未从根本上进行解决。
[0004]因此需要一种方案解决放射性元素的放射性，达到完全吸收核废水放射的中子的目的。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供一种中子吸收剂、包括其的涂料及应用，吸收中子的剂量大、有利于放射性核废水的处理。
[0006]为达到上述技术目的，本申请采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本申请提供一种磷烯材料作为中子吸收剂的应用。
[0008]优选地，中子吸收剂用于吸收铀酰离子释放的中子。
[0009]第二方面，本申请提供一种中子吸收剂，包括质量份数如下的组分：30
‑
50份石墨烯、10
‑
30份磷烯、5
‑
10份改性片状云母。
[0010]优选地，石墨烯和磷烯的质量比为1
‑
3:1。/>[0011]优选地，改性片状云母包括片状云母及负载于片状云母上的金属，金属包括锡、锑、铅中的一种或几种。
[0012]第三方面，本申请提供一种中子吸收剂的防辐射涂料，包括60
‑
70份环氧树脂、30
‑
40份中子吸收剂。
[0013]优选地，环氧树脂为常温下的液体环氧树脂。
[0014]第四方面，本申请提供一种防辐射涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0015]S1.将磷烯置于空气中暴露后，与环氧树脂加热混合，得到环氧树脂接枝磷烯；
[0016]S2.将环氧树脂接枝的石墨烯与所述环氧树脂接枝磷烯混合，再与改性片状云母混合，再与环氧树脂搅拌混匀，即得所述防辐射涂料的甲组份；
[0017]S3.以聚酰胺类环氧树脂固化剂为所述防辐射涂料的乙组份，所述防辐射涂料的甲组分与所述防辐射涂料的乙组份的混合物即为所述防辐射涂料，使用时将所述防辐射涂料的甲组分与所述防辐射涂料的乙组份即时混合即可。
[0018]优选地，步骤S1中，加热的温度为50
‑
220℃。
[0019]第五方面，本申请提供一种防辐射涂料在作为金属基表面涂层的应用。
[0020]本申请的有益效果如下：本申请的中子吸收剂可有效吸收核废水中放射性元素放射的中子，吸收量大。实现放射性元素的转化，最终衰变形成稳定的元素而停止放射的元素，达到完全吸收核废水放射的中子的目的。
附图说明
[0021]图1为2000倍下以云母片为中子吸收剂的涂层电镜图；
[0022]图2为2000倍下以石墨烯与云母片混合后为中子吸收剂的涂层电镜图；
[0023]图3为2000倍下以石墨烯、云母片、磷烯三者混合后为中子吸收剂的涂层电镜图。
具体实施方式
[0024]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0025]本申请提供一种磷烯材料作为中子吸收剂的应用，磷烯又称黑磷烯或二维黑磷，是一种从黑磷剥离出来的有序磷原子构成的、单原子层的、有直接带隙的二维半导体材料，申请人意外的发现，磷烯具备不在一个平面上层状的六元环的平行结构，其可有效吸收核废水中放射性元素放射的中子，吸收剂量大，由于其吸收了放射性元素放射的中子，最终衰变形成稳定的元素而不再具有放射性，达到完全吸收核废水放射的中子的目的。
[0026]中子吸收剂用于吸收铀酰离子释放的中子。
[0027]本申请提供一种中子吸收剂，包括质量份数如下的组分：30
‑
50份石墨烯、10
‑
30份磷烯、5
‑
10份改性片状云母。
[0028]中子吸收剂通过片状云母
‑
石墨烯
‑
磷烯进行物理搭接，可形成更密实的吸收中子的网络，三者互补形成的屏障层可减少单个材料作为屏蔽层的缺陷，协同吸收中子，不但提高了吸收容量，还可填补单份材料吸收中子时可能存在的微观孔洞，从空间上减少对接的孔洞和缝隙，本方案可减少、防止中子逃逸，最终实现对中子的全方位吸收，进而达到完全吸收核废水放射的中子的目的。
[0029]石墨烯和磷烯的质量比为1
‑
3:1。
[0030]改性片状云母包括片状云母及负载于片状云母上的金属，金属包括锡、锑、铅中的一种或几种。
[0031]本申请提供一种包括中子吸收剂的防辐射涂料，包括60
‑
70份环氧树脂、30
‑
40份中子吸收剂。中子吸收剂作为涂层材料的填充料，以吸收中子阻挡γ射线对外界的伤害，在防辐射的同时也能进一步防腐蚀；而环氧树脂一方面作为涂料的成膜物质与容器壁进行结合，另一方面对中子吸收剂进行包合，使中子吸收剂避免与核废水的直接接触，提高中子吸收剂的稳定性。将环氧树脂接枝到磷烯上，有利于磷烯在环氧树脂涂层中均匀分散，形成防止中子逃逸的屏障，使得放射性元素发射γ射线即中子被高效吸收，实现放射性元素的转换而非转移，吸收γ射线，最终得到无放射性的或者微弱放射性元素。添加的中子吸收剂通过片状云母
‑
石墨烯
‑
磷烯进行物理搭接，可形成更密实的吸收中子的网络，三者互补形成的屏障层可减少单个材料作为屏蔽层的缺陷。
[0032]值得注意的是，本方案的涂料中，环氧树脂可将中子吸收剂完全包覆，因此中子吸收剂并不裸漏在外，不与放射性元素直接接触，只会吸收放射性元素的中子而非吸附放射性元素。
[0033]环氧树脂为常温下的液体环氧树脂，合适但非限制性的，环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
[0034]本申请提供一种防辐射涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0035]S1.将磷烯置于空气中暴露后，与环氧树脂加热混合，得到环氧树脂接枝磷烯；
[0036]S2.将环氧树脂接枝的石墨烯与所述环氧树脂接枝磷烯混合，再与改性片状云母混合，再与环氧树脂搅拌混匀，即得所述防辐射涂料的甲组份；
[0037]S3.以聚酰胺类环氧树脂固化剂为所述防辐射涂料的乙组份，使用时与所述防辐射涂料的甲组份混合固化。
[0038]环氧树脂接枝的石墨烯的制备方法与环氧树脂接枝磷烯的方法一样，不同仅在于将磷烯替换为石墨烯。
[0039]步骤S1中，加热的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷烯材料作为中子吸收剂的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述磷烯材料用于吸收铀酰离子释放的中子。3.一种中子吸收剂，其特征在于，包括质量份数如下的组分：30
‑
50份石墨烯、10
‑
30份磷烯、5
‑
10份改性片状云母。4.根据权利要求3所述的中子吸收剂，其特征在于，所述石墨烯和磷烯的质量比为1
‑
3:1。5.根据权利要求3所述的中子吸收剂，其特征在于，所述改性片状云母包括片状云母及负载于所述片状云母上的金属，所述金属包括锡、锑、铅中的一种或几种。6.一种包括如权利要求3
‑
5任一项所述的中子吸收剂的防辐射涂料，其特征在于，包括60
‑
70份环氧树脂、30
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：施铭德，周春爱，张良均，万义辉，
申请(专利权)人：湖北铁神新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：