一种具有锶-90的分离、检测双功能的闪烁树脂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于树脂材料技术领域，具体涉及一种具有锶

【技术实现步骤摘要】
一种具有锶
‑
90的分离、检测双功能的闪烁树脂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于树脂材料
，具体涉及一种具有锶
‑
90的分离、检测双功能的闪烁树脂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]核能作为一种清洁能源，在减少温室气体排放、缓解能源压力等方面具有独特的优势和发展潜力，是实现“碳达峰、碳中和”目标的重要能源组成。对核设施及流出物的放射性水平的快速监测，是保证核设施正常运行的关键之一。
[0003]锶
‑
90(
90
Sr)具有生物毒性和放射性毒性，会对环境和人体造成极大的危害，是放射性废物管理和环境监测中重要考虑的核素。
90
Sr是长寿命纯β放射性核素，主要通过液体闪烁谱仪、β计数器和质谱技术测量。现有技术(Shao Y,Yang G,Tazoe H,et al.A review of measurement methodologies and their applications to environmental 90Sr[J].)和(Journal of Environmental Radioactivity,2019(192):321
‑
333.)均需将
90
Sr与样品基体和其它干扰元素分离后再测量，整个分析流程操作复杂，耗时长。现有
90
Sr测量技术(Grahek,Zeljko,Dulanska,et al.Comparison of different methodologies for the Sr
‑
90 determination in environmental samples[J].Journal of Environmental Radioactivity,2018(181):18
‑
31)中，最普遍使用的为液体闪烁测量，但传统液闪测量方法需要对样品纯化分离，因此存在测量时间长，流程复杂的问题，而且传统液闪无法实现连续测量，且其分析过程会产生大量有机废液。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供了一种具有锶
‑
90的分离、检测双功能的闪烁树脂及其制备方法和应用，本专利技术提供的闪烁树脂具有锶
‑
90的分离、检测双功能，能够一体化进行分离和检测，简化检测过程，缩短分析时间。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种具有锶
‑
90的分离、检测双功能的闪烁树脂，包括以下组分：基体材料、闪烁剂、移波剂和锶吸附剂；所述基体材料由不饱和单体聚合而成；所述锶吸附剂为4,4(5)
‑
二叔丁基
‑
二环己基
‑
18冠
‑
6。
[0007]优选的，所述不饱和单体为烯基苯。
[0008]优选的，所述闪烁剂为2,5
‑
二苯基恶唑、2
‑
(4
‑
联苯基)
‑5‑
苯基恶二唑和2
‑
(4
‑
联苯基)
‑5‑
(4
‑
甲苯基)
‑
1,3,4
‑
恶二唑中的一种或几种。
[0009]优选的，所述移波剂为1,4
‑
双(5
‑
苯基恶唑)苯、对
‑
双
‑
(σ
‑
甲基苯乙烯基)苯和1,4
‑
二(4
‑
甲基苯乙烯)苯中的一种或几种。
[0010]本专利技术还提供了上述技术方案所述闪烁树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0011]将不饱和单体、闪烁剂、移波剂、引发剂和锶吸附剂混合所得油相混合溶液与水相
溶液混合，进行悬浮聚合，得到闪烁树脂；
[0012]所述水相溶液包括水和分散剂。
[0013]优选的，所述悬浮聚合的温度为80～90℃，时间为6～8h。
[0014]优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述引发剂的质量为所述不饱和单体质量的0.5～1.5％。
[0015]优选的，所述闪烁剂的质量为所述不饱和单体质量的0.5～3％；所述移波剂的质量为所述不饱和单体质量的0.01～0.04％；所述锶吸附剂的质量为所述不饱和单体质量的15～25％。
[0016]优选的，所述分散剂的质量为所述不饱和单体质量的0.5～1％；所述油相混合溶液与水相溶液的体积比为1:(10～12)。
[0017]本专利技术还提供了上述技术方案所述闪烁树脂或上述技术方案所述制备方法制备的闪烁树脂在锶
‑
90检测中的应用。
[0018]本专利技术提供了一种具有锶
‑
90的分离、检测双功能的闪烁树脂，包括以下组分：基体材料、闪烁剂、移波剂和锶吸附剂；所述基体材料由不饱和单体聚合而成；所述锶吸附剂为4,4(5)
‑
二叔丁基
‑
二环己基
‑
18冠
‑
6。
[0019]本专利技术提供的闪烁树脂与含有放射性核素
90
Sr的溶液接触时，锶吸附剂对锶具有选择性，将锶富集到闪烁树脂上，而其他核素基本不被闪烁树脂吸附，从而实现对锶的分离功能。
90
Sr发射的β粒子入射到闪烁树脂，当闪烁剂接收到
90
Sr发出的高能粒子的能量后，闪烁剂被高能粒子的能量激发，然后激发电子回到基态，以发射荧光的方式释放能量，即退激，同时移波剂使最终光的发射波长可以与光电倍增管匹配，将光信号转化为电信号检测，实现对
90
Sr的检测功能。
[0020]本专利技术提供的闪烁树脂是具有分离、检测双功能的新型材料，可以将分离和检测过程一体化，缩短了分析时间，不会产生有机废液；且易于实现闪烁树脂的重复利用与自动化。所以，本专利技术提供的闪烁树脂在
90
Sr的快速分析与在线监测方面具有良好的应用前景。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例1和对比例1制备的闪烁树脂的电镜扫描图；
[0022]图2为本专利技术实施例1和对比例1制备的闪烁树脂的红外表征图；
[0023]图3为本专利技术实施例1和对比例1制备的闪烁树脂的荧光发射光谱图；
[0024]图4为本专利技术实施例1和对比例1制备的闪烁树脂的热稳定性分析图；
[0025]图5为本专利技术实施例1制备的闪烁树脂在不同酸度下对Sr(Ⅱ)的吸附效果图；
[0026]图6为本专利技术实施例1制备的闪烁树脂在不同固液比下对Sr(Ⅱ)的吸附效果图；
[0027]图7为本专利技术实施例1制备的闪烁树脂在不同吸附时间下对Sr(Ⅱ)的吸附效果图；
[0028]图8为本专利技术实施例1制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有锶
‑
90的分离、检测双功能的闪烁树脂，其特征在于，包括以下组分：基体材料、闪烁剂、移波剂和锶吸附剂；所述基体材料由不饱和单体聚合而成；所述锶吸附剂为4,4(5)
‑
二叔丁基
‑
二环己基
‑
18冠
‑
6。2.根据权利要求1所述的闪烁树脂，其特征在于，所述不饱和单体为烯基苯。3.根据权利要求1所述的闪烁树脂，其特征在于，所述闪烁剂为2,5
‑
二苯基恶唑、2
‑
(4
‑
联苯基)
‑5‑
苯基恶二唑和2
‑
(4
‑
联苯基)
‑5‑
(4
‑
甲苯基)
‑
1,3,4
‑
恶二唑中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述移波剂为1,4
‑
双(5
‑
苯基恶唑)苯、对
‑
双
‑
(σ
...

【专利技术属性】
技术研发人员：史克亮，刘同环，代冰玉，蒋瑄，侯小琳，杨军强，何建刚，邢闪，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：