[发明专利]一种陶瓷微球负载硝酸铯的方法

说明书

本发明属于陶瓷制备技术领域，具体涉及一种陶瓷微球负载硝酸铯的方法。本发明提供的一种陶瓷微球负载硝酸铯的方法，包括以下步骤：(1)将凝胶微球依次进行三氯乙烯洗涤和氨水洗涤处理，得到湿凝胶微球；(2)将所述步骤(1)得到的湿凝胶微球放置在硝酸铯溶液中浸泡吸附；(3)将所述步骤(2)得到的吸附有硝酸铯的凝胶微球在丙二醇甲醚中浸泡处理，之后进行干燥处理和煅烧处理。本发明的方法获得的陶瓷微球中金属铯的负载量大，且陶瓷微球表面光滑、无开裂，操作简便。

技术领域

本发明属于陶瓷制备技术领域，具体涉及一种陶瓷微球负载硝酸铯的方法。

背景技术

传统放射性物质的处理方法是通过玻璃固化，例如，将放射性含有Cs137的硝酸铯负载在钇稳定氧化锆(简称为YSZ)中。而且，在钇稳定氧化锆中负载硝酸铯，对于观察裂变产物的释放行为有重要的研究价值。但玻璃在处置过程中容易发生水介质引起的核玻璃腐蚀，导致硝酸铯向生物圈迁移，威胁人民的生命安全。

由于铯的化合物一般溶于水，所以研究者常用“干法”在氧化锆中负载硝酸铯，如使用氧化锆、碳酸铯或硝酸铯粉体结合经典的陶瓷工艺(粉体研磨—造粒—在空气中烧结)，从而在氧化锆中负载硝酸铯。这种方法硝酸铯分布不均，而且制备的陶瓷微球尺寸均一。一些研究者则用离子注入的方式来负载硝酸铯，即将铯源以离子的形式注入进氧化锆微球内，然后进行热处理，该方法操作简单，但注入深度较浅，只有几微米，硝酸铯负载量不高。还有一些研究者则通过浸渍的方法来负载硝酸铯，即将氧化锆微球放置在铯盐中浸润，然后再进行煅烧，但是由于氧化锆微球的孔道基本已经闭合，对硝酸铯的吸附能力较差，硝酸铯的负载量不大。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

硝酸铯易溶于水，在溶胶凝胶法中直接负载硝酸铯是不可行的，硝酸铯会大量流失在水中。而采用吸附法，用干燥的凝胶微球浸渍硝酸铯溶液中来吸附硝酸铯，干燥的凝胶微球在吸附完硝酸铯后需要二次干燥，二次干燥后的凝胶微球孔道基本已经闭合，凝胶微球中的有机物在高温煅烧过程中分解的气体无法排出，会导致微球因内压过大而开裂。

现有的处理方法要么硝酸铯分布不均，要么硝酸铯负载量不高，较难获得表面光滑，无开裂且硝酸铯负载量高的YSZ陶瓷微球。为了得到负载硝酸铯，无开裂的陶瓷微球，亟需一种陶瓷微球负载硝酸铯的方法，解决陶瓷固化硝酸铯的难点。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种陶瓷微球负载硝酸铯的方法，该方法成功得到的负载有硝酸铯的陶瓷微球，硝酸铯在陶瓷微球中分布均匀，硝酸铯负载高，且获得的陶瓷微球表面光滑、无开裂。

本发明实施例的陶瓷微球负载硝酸铯的方法，包括以下步骤：

(1)将凝胶微球依次进行三氯乙烯洗涤和氨水洗涤处理，得到湿凝胶微球；

(2)将所述步骤(1)得到的湿凝胶微球放置在硝酸铯溶液中浸泡吸附；

(3)将所述步骤(2)得到的吸附有硝酸铯的凝胶微球在丙二醇甲醚中浸泡处理，之后进行干燥处理和煅烧处理。