本文關(guān)鍵詞： γ-ray 防護(hù) 光致發(fā)光 Bi2WO6 可控合成 復(fù)合材料　出處：《西南科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：γ-ray已廣泛存在于核設(shè)施、航空航天,放射醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,波長(zhǎng)短,能量大,對(duì)人體有著嚴(yán)重的危害,因而,對(duì)γ-ray的防護(hù)逐漸受到重視。傳統(tǒng)的防護(hù)材料,如含鉛板材、玻璃等擁有較高的遷移率,笨重,且屏蔽率也較低,已不能滿(mǎn)足人們的需要,因此急需研發(fā)具有低毒輕質(zhì)高效的γ-ray防護(hù)材料。鉍和鎢是低毒,易加工的重金屬元素,在射線防護(hù)方面有著廣泛的應(yīng)用�；趩我坏闹卦貙�(duì)射線的吸收都有薄弱的區(qū)域,本文同時(shí)研究了含鉍和鎢兩種元素的納米氧化物和鹽與天然橡膠復(fù)合,制備出優(yōu)秀的力學(xué)性能和γ-ray屏蔽性能的橡膠基復(fù)合材料。以相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)(30%)而不同比例的WO3和Bi2O3納米粒子分別填充至天然橡膠(NR)并制備出各自的復(fù)合材料。結(jié)果表明,經(jīng)GQA改性球磨后的WO3和Bi2O3粒子尺寸達(dá)到納米級(jí),并在其表面嫁接上有機(jī)活性官能團(tuán);與純NR材料相比,復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度均提升兩倍以上;當(dāng)WO3和Bi2O3納米粒子質(zhì)量比為15:15時(shí),復(fù)合材料的γ-ray的屏蔽率由各自單獨(dú)填充時(shí)的8.3%和9.2%提高至12%。WO3和Bi2O3納米粒子量子效應(yīng)、表面效應(yīng)以及在N R基體中的均勻分散是協(xié)同增強(qiáng)復(fù)合材料對(duì)γ-r a y防護(hù)性能以及力學(xué)性能的關(guān)鍵。采用水熱法合成出Bi2W O6納米粒子并在球磨作用下得到粒徑相近的WO3和Bi2O3粒子,分別以總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%填充至天然橡膠(NR)中,制備出NR/Bi2W O6、NR/WO3以及NR/Bi2O3復(fù)合材料。結(jié)果表明,三種復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度是未填充粒子的純NR的兩倍以上。NR/Bi2W O6復(fù)合材料的γ-ray屏蔽率達(dá)到13.6%,遠(yuǎn)高于NR/WO3的7.4%以及NR/Bi2O3的9.2%。與WO3和Bi2O3相比,Bi2W O6納米粒子獨(dú)特的離子層間成鍵,增加了吸收原子的核外電子云重疊程度,以及邊界互補(bǔ)效應(yīng)是其增強(qiáng)復(fù)合材料γ-ray防護(hù)性能的關(guān)鍵。在檸檬酸、STAB、硫脲、乙二胺四種表面活性劑修飾下,采用水熱法合成出四種形貌的Bi2W O6片層納米晶,探究了Bi2W O6片層形貌與其光致發(fā)光性能之間的關(guān)系。結(jié)果表明:陽(yáng)離子表面活性劑乙二胺和硫脲有利于形成規(guī)整排列的Bi2W O6片層納米晶,其具備較大的BET而有利于光之發(fā)光強(qiáng)度的提高;而陰離子表面活性劑檸檬酸與STAB不易促進(jìn)規(guī)整排列的Bi2W O6片層納米晶形貌的形成,從而抑制了光致發(fā)光性能的改善。通過(guò)控制前驅(qū)體中CH3C H2O H與H2O的體積比,采用溶劑熱法得到不同形貌的Bi2W O6納米片,探討了Bi2W O6形貌與光致發(fā)光性能之間的關(guān)系。Bi2W O6的結(jié)晶度、納米片的棱長(zhǎng)以及片層間距隨醇水比增大而逐漸提高,當(dāng)醇水比為1:1時(shí),Bi2W O6納米片的棱長(zhǎng)、片層間距和比表面積(BET)最大,表現(xiàn)出優(yōu)異的光致發(fā)光性能;而在醇水比大于1:1時(shí),納米片的棱長(zhǎng)、片層間距和BET隨之降低,光致發(fā)光性能繼而減弱。以上表明醇水比為1:1時(shí),復(fù)配CH3C H2O H與H2O協(xié)同修飾B i2W O6納米片形貌的效果最佳,B E T最大,從而促進(jìn)其光致發(fā)光性能的改善。采用凝膠-燒結(jié)法,通過(guò)控制燒結(jié)溫度,制備出不同粒徑的B i2W O6納米粒子。探討了Bi2W O6納米粒子的晶型、結(jié)晶度和比表面積對(duì)其光致發(fā)光性能和γ-ray屏蔽率的影響。隨著燒結(jié)溫度的升高,Bi2W O6納米粒子的結(jié)晶度逐漸增強(qiáng),晶型由正交晶系向四方晶系轉(zhuǎn)變,在600℃得到具有單一的四方晶型的Bi2W O6納米粒子,且結(jié)晶度達(dá)到最強(qiáng),具有最強(qiáng)的光致發(fā)光性能和最好的γ-ray防護(hù)性能,達(dá)到55.19%。通過(guò)控制反應(yīng)溫度,采用模板-燒結(jié)法,制備出蜂窩球狀的B i2W O6納米粒子。探討了Bi2W O6納米粒子的形貌、晶型,比表面積以及結(jié)晶度對(duì)其光致發(fā)光和γ-ray屏蔽性能的影響。結(jié)果表明,隨著反應(yīng)溫度的升高,Bi2W O6納米粒子的結(jié)晶度逐漸增強(qiáng),發(fā)光強(qiáng)度和屏蔽性能逐漸增強(qiáng);在500℃合成的由四方晶型的Bi2W O6納米粒子堆積而成的蜂窩球具有最強(qiáng)的發(fā)光強(qiáng)度和最大屏蔽率,為63.16%。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TB33

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 林學(xué)敏;蔣平平;陳建波;;微乳聚合制備防輻射有機(jī)玻璃及其透明性研究[J];安全與環(huán)境學(xué)報(bào);2008年02期

2 宋文杰;輻射防護(hù)中經(jīng)常遇到的幾個(gè)問(wèn)題[J];輻射防護(hù);1999年06期

3 劉力;吳小飛;范麗;張立群;;氧化釤/熱塑性聚氨酯復(fù)合材料的防輻射性能及流變性能[J];合成橡膠工業(yè);2008年01期

4 顧軍渭,張廣成,劉鐵民,李穎,張翠,王明明;環(huán)氧樹(shù)脂基納米復(fù)合材料制備的研究進(jìn)展[J];粘接;2005年04期

5 邢光建;李鈺梅;趙錚;王怡;武光明;;不同形貌的鎢酸鉍納米材料的制備及其光催化性能[J];人工晶體學(xué)報(bào);2010年05期

6 蔣平平,沈風(fēng)雷,楊春玲,殷福珊;防輻射含鉛有機(jī)玻璃的制備與性能[J];塑料工業(yè);2000年04期

7 魏霞;周元林;李銀濤;程亞非;;一種多季胺陽(yáng)離子誘導(dǎo)Bi_2WO_6片狀團(tuán)簇微球的合成及光致發(fā)光特性[J];無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào);2013年03期

，

本文編號(hào)：1508612