[发明专利]一种MoS2

说明书

本发明属于硼同位素分离技术领域，具体涉及一种MoS₂ QDs@Zr‑MOF/Co掺杂Fe₃O₄硼同位素吸附剂及其制备方法。该制备方法的步骤包括：先以亚铁前驱体为原料制备Co掺杂Fe₃O₄，然后用吡咯、对甲酰基苯甲酸甲酯和KOH溶液制得四(4‑羧基苯基)卟啉，再用四(4‑羧基苯基)卟啉、苯甲酸和锆盐、Co掺杂Fe₃O₄混合反应得到Zr‑MOF/Co掺杂Fe₃O₄，随后钼酸盐和L‑半胱氨酸在Zr‑MOF/Co掺杂Fe₃O₄材料表面反应得到MoS₂ QDs@Zr‑MOF/Co掺杂Fe₃O₄硼同位素吸附剂。本发明所述吸附剂有高的分离因子和吸附量，能够循环使用。

技术领域

本发明属于硼同位素分离技术领域，具体涉及一种MoS₂ QDs@Zr-MOF/Co掺杂Fe₃O₄硼同位素吸附剂及其制备方法。

背景技术

硼是一种稀有的非金属元素，在自然界中硼元素多以化合态硼砂的形式存在，硼砂与酸反应得到硼酸。硼-10(¹⁰B)和硼-11(¹¹B)是硼的两种稳定存在的同位素，在天然硼酸中分别有19.8％和80.2％。硼-10的热中子捕获截面积远大于硼-11，硼-11的捕获截面的7.7万倍以上，因此含量在80-85％的高丰度硼-10高效的热中子吸收剂被广泛的利用。在核工业上，高丰度的硼-10的单质、化合物可以用来制造核反应堆的控制棒；由于其能够捕获热中子带来了极为优秀的防辐射能力，在现代工业、军事领域也有极大的用途；在医学上由硼-10衍生的放射治疗对人体的损伤程度最小。

但是因为硼-10和硼-11化学性质基本无差别，两种同位素的质子数、电子数和原子核外的电子排布完全一致，分离难度非常大。当前，分离硼同位素的方法主要有三氟化硼化学交换精馏法、离子交换色谱法、激光分离法和吸附分离法。但在工业化生产中，其他方法并不成熟，高丰度硼-10的产品主要来源于化学交换精馏法分离。但是该方法操作复杂，成本高，采用各种最优方案分离系数也只有1.060。吸附分离法是一种极具潜力的分离方法，主要使用的金属有机框架(MOFs)在硼同位素分离上有较高的分离系数，但是MOFs本身的稳定性较差，而且在吸附了硼同位素后的分离极为困难，不能够循环再生利用。

发明内容

针对现有硼同位素提取的吸附分离法中金属有机框架的稳定性差，分离困难的技术缺陷，本发明提供一种MoS₂ QDs@Zr-MOF/Co掺杂Fe₃O₄硼同位素吸附剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

1.一种MoS₂ QDs@Zr-MOF/Co掺杂Fe₃O₄硼同位素吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将亚铁前驱体加入去离子水中，室温下超声8-10min得到亚铁溶液，然后在搅拌下向所述亚铁溶液中加入钴前驱体并继续超声5-7min，超声结束后在搅拌下向溶液中滴入NaOH溶液，随后将混合液置于80-85℃的水浴中向溶液中缓慢加入NaNO₃并持续搅拌反应 1-2h得到黑色悬浊液；将悬浊液静置12-15h后磁分离得到沉淀，然后将沉淀用无水乙醇和去离子水分别洗涤3次，并置于40-50℃的真空烘箱中干燥10-12h得到Co掺杂Fe₃O₄；