System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种对α和β放射性核素具有高截留率的二维MHOF插层氧化石墨烯膜的制备方法技术_技高网
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一种对α和β放射性核素具有高截留率的二维MHOF插层氧化石墨烯膜的制备方法技术

技术编号:40179191 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-26 23:46
本发明专利技术公开了一种对α和β放射性核素具有高截留率的二维MHOF插层氧化石墨烯膜的制备方法,是属于膜制备技术领域,包括如下步骤:S1.将一定质量的金属硝酸盐与0.37mmo l偶氮苯4,4'二羧酸溶解于水;S2.将混合溶液超声分散30mi n后加入特氟龙衬底的高压反应釜中120℃反应12h(升温速率为5℃/mi n);其有益效果在于:由于该方法所需的MHOF是通过一步水热法制备而来,因此反应过程简便、快速、可控,反应产物产率高,品质优异;该方法利用真空过滤,而过滤后的滤液则为易处理的液体(水)更加绿色环保;该方法不需要复杂的反应过程,一次合成可多次使用,具有大规模应用的潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于膜制备,具体涉及一种对α和β放射性核素具有高截留率的二维mhof插层氧化石墨烯膜的制备方法。


技术介绍

1、随着社会的快速发展,放射性核素的分离研究在军用核能与民用核技术中均有重要意义。目前用到最为普遍的方法包括,蒸馏法、电化学分离法、同位素交换法和溶剂萃取法等,但这些方法通常会消耗很大能量并造成环境的污染。与传统分离技术相比,膜分离技术因其高效率、低能耗和无二次污染等特点,已广泛应用于海水淡化、污水处理以及食品、医药等众多领域,已发展成了横跨材料、环保和能源等领域的高新技术。但是,目前将膜分离技术应用到放射性核素分离中的研究鲜有报道,这是因为大多数高孔隙材料虽然具有高分离能力,但缺乏解决方案的加工性和稳定性,导致分离效率低下。金属氢氧化物有机框架(metal hydroxide-organic frameworks,mhofs),是一种通过将层状氢氧化物转化为使用芳香族羧酸盐连接物交联的二维片状物。相较于传统的mof,mhof中相邻堆叠连接物之间的π-π相互作用增加稳定性,并且孔的大小较传统mof也更加可控,这就使得其在分离领域有更好的发展。氧化石墨烯(go)是一种石墨烯的衍生物,具有较高的韧性和通量,逐渐在分离分析研究中崭露头角。然而氧化石墨烯膜用于离子分离时,离子穿透效率低、选择性较差,因此利用go与mhofs之间的多级分孔结构、有序的层间通道,可有效的对不同粒径镅-241和钾-40进行高效截留。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题在于,针对
技术介绍
中提出的问题。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:

3、一种对α和β放射性核素具有高截留率的二维mhof插层氧化石墨烯膜的制备方法,包括如下步骤:

4、s1.将金属硝酸盐与偶氮苯4,4'二羧酸按1:1的比例溶解于水、n,n二甲基甲酰胺和乙醇的混合溶液中;

5、s2.将混合溶液超声分散30min后加入特氟龙衬底的高压反应釜中120℃反应12h,升温速率为5-10℃/min;

6、s3.待反应完成后自然冷却,用dmf,使用丙酮清洗,只至上层液液体清澈透明,分散到乙醇中超声30min;

7、s4.随后将分散液100℃真空干燥过夜,取名为mhof;

8、s5.将6.08g/ml的氧化石墨烯水悬浮液超声30min,直到溶液分散均匀后备用;

9、s6.接着取分散好的石墨烯溶液2-10ml,加入到超纯水中,再加入20mg mhof,混合均匀超声破碎后备用;

10、s7.接着以聚偏氟乙烯微孔膜为基底,对制备的均相溶液进行真空过滤,待膜完全抽滤结束后,烘干后得到二维mhof插层氧化石墨烯膜,简称mhof-go;

11、所述步骤s6中加入氧化石墨烯的体积为2m l时,所制备得到的mhof-go命名为mhof-go-1。

12、所述步骤s6中加入氧化石墨烯的体积为5m l时,所制备得到的mhof-go命名为mhof-go-2。

13、所述步骤s6中加入氧化石墨烯的体积为10m l时,所制备得到的mhof-go命名为mhof-go-3。

14、所述步骤s1中的金属硝酸盐可以是硝酸锌、硝酸钴和硝酸镍。

15、与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:

16、1)由于该方法所需的mhof是通过一步水热法制备而来,因此反应过程简便、快速、可控,反应产物产率高,品质优异。

17、2)该方法利用真空过滤,而过滤后的滤液则为易处理的液体(水)更加绿色环保。

18、3)该方法不需要复杂的反应过程,一次合成可多次使用,具有大规模应用的潜力。

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【技术保护点】

1.一种对α和β放射性核素具有高截留率的二维MHOF插层氧化石墨烯膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种对α和β放射性核素具有高截留率的二维MHOF插层氧化石墨烯膜的制备方法,其特征在于:所述步骤S6中加入氧化石墨烯的体积为2ml时,所制备得到的MHOF-GO命名为MHOF-GO-1。

3.根据权利要求1所述的一种对α和β放射性核素具有高截留率的二维MHOF插层氧化石墨烯膜的制备方法,其特征在于:所述步骤S6中加入氧化石墨烯的体积为5ml时,所制备得到的MHOF-GO命名为MHOF-GO-2。

4.根据权利要求1所述的一种对α和β放射性核素具有高截留率的二维MHOF插层氧化石墨烯膜的制备方法,其特征在于:所述步骤S6中加入氧化石墨烯的体积为10ml时,所制备得到的MHOF-GO命名为MHOF-GO-3。

5.根据权利要求1所述的一种对α和β放射性核素具有高截留率的二维MHOF插层氧化石墨烯膜的制备方法,其特征在于:所述步骤S1中的金属硝酸盐可以是硝酸锌、硝酸钴和硝酸镍。

【技术特征摘要】

1.一种对α和β放射性核素具有高截留率的二维mhof插层氧化石墨烯膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种对α和β放射性核素具有高截留率的二维mhof插层氧化石墨烯膜的制备方法,其特征在于:所述步骤s6中加入氧化石墨烯的体积为2ml时,所制备得到的mhof-go命名为mhof-go-1。

3.根据权利要求1所述的一种对α和β放射性核素具有高截留率的二维mhof插层氧化石墨烯膜的制备方法,其特征在于:所述步骤s6中加入氧化石墨...

【专利技术属性】
技术研发人员:李湛郝亚新
申请(专利权)人:兰州大学
类型:发明
国别省市:

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