【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于防辐射材料研究领域，具体为一种具有辐射防护特性纳米复合材料的制备方法和应用，特别涉及一种nb2o5/go/乙烯-醋酸乙烯共聚物纳米复合材料及制备方法和应用。
技术介绍
1、随着现代科学的发展各种高能射线广泛应用于军事、通讯、医学、日常生活等各个领域，直接导致了在世界范围内辐射剂量的的年集体有效剂量的增加。常见的高能射线包括x射线、γ射线和由中子产生的射线等。其中x射线、γ射线是辐射源在体外对人体产生的照射伤害，属于外照射。x射线的波长为0.1～1nm，具有很强的穿透力，进入人体产生电离作用，使人体产生生物效应。γ射线能量更高，具有极强的穿透本领，人体受到γ射线照射时，使内细胞发生电离作用，甚至使细胞死亡。
2、防辐射材料是指能够吸收或消散辐射能，对人体或仪器起保护作用的材料。传统的防辐射材料受质量重、毒性及防护性能不足等方面的影响，难以满足人们的防护需要，因此，需要不断改进并开发新的防护材料。屏蔽材料纳米化和可以多种射线的复杂环境中使用(多功能化)是防辐射材料重要的发展趋势。
3、铌(nb)因其对热中子的低捕获截面、良好的化学稳定性和耐腐蚀性，以及在高温下的稳定性，在核工业中占据了重要的地位，被广泛应用于各种需要高度稳定性和安全性的核能设备和系统中。
4、石墨烯(graphene)是一种二维晶体，由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，其独特的结构使它具有优异的电学、力学、热学和光学等特性。石墨烯作为理想二维晶体材料，电子运动速度达到光速的1/300，电导率
5、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)，是一种通用高分子聚合物，分子式是(c2h4)x.(c4h6o2)y，它是一种无毒、无味、透明的热塑性塑料。eva材料具有优良的弹性、柔韧性、透明性、绝缘性、低温挠曲性、耐候性、耐化学药品腐蚀性，广泛应用于电线电缆料制造、薄膜以及其它成型制品和混合料，汽车工业部件，粘合剂、涂料等。
6、传统防辐射材料主要含铅，受质量重、毒性及防护性能不足。
7、目前为止，关于eva与金属氧化物/氧化石墨烯纳米复合材料共聚物防护材料还未见报道。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种具有辐射防护特性纳米复合材料的制备方法和应用，特别涉及一种nb2o5/go/乙烯-醋酸乙烯共聚物纳米复合材料及制备方法和应用。本专利技术所述方法反应条件简单，无需添加催化剂，绿色环保，仅通过加热回流来控制纳米颗粒的生成，制得nb2o5/go/乙烯-醋酸乙烯共聚物纳米复合材料对x射线和γ射线有屏蔽作用，可用于制作辐射防护服、辐射防护手套、辐射防护背心等辐射防护用品。
2、本专利技术的技术方案是，
3、有辐射防护特性的纳米复合材料该材料由包含如下重量份的各组分通过熔融共混制得：乙烯-醋酸乙烯共聚物5-3重量份，nb2o5/go纳米复合材料5-7重量份；
4、其中，nb2o5/go纳米复合材料由氧化石墨烯与nbcl5在130℃-135℃下回流反应得到，所述氧化石墨烯：nbcl5的质量比为1:2；。
5、上述纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6、1)nb2o5/go纳米复合材料的制备
7、取氧化石墨烯(go)，加去离子水，超声至溶解，go浓度为20g/l，加入n,n二甲基甲酰胺(dmf)，搅拌加热至120℃，缓慢加入nbcl5，加热至130℃-135℃，回流，搅拌，反应≥5小时，经离心、洗涤、干燥、研磨，得到nb2o5/go纳米复合材料；
8、所述氧化石墨烯：nbcl5的质量比为1:2；
9、2)nb2o5/go/乙烯-醋酸乙烯共聚物纳米复合材料的制备
10、取nb2o5/go纳米复合材料与乙烯-醋酸乙烯共聚物混均后，150℃下熔融共混，然后压成板，制成样片，得到nb2o5/go/乙烯-醋酸乙烯共聚物纳米复合材料；
11、所述nb2o5/go纳米复合材料：乙烯-醋酸乙烯共聚物的质量比为5-3：5-7。
12、步骤1)所述去离子水与n，n-二甲基甲酰胺的体积比为1：1。
13、步骤1)所述超声的时间为1-2小时。
14、步骤2)所述熔融共混的时间为8min。
15、上述nb2o5/go/乙烯-醋酸乙烯共聚物纳米复合材料在制备防护高能射线辐照用品中的应用。
16、所述高能射线为x射线和γ射线。
17、所述用品为辐射防护服、辐射防护手套、辐射防护背心等防护用品。
18、本专利技术的技术效果是：
19、本专利技术所述方法中dmf可回收利用，反应无污染，因此绿色环保；反应条件简单，无需添加催化剂；仅通过加热回流来控制纳米颗粒的生成，所得纳米颗粒和eva混匀经热压成型为结构致密的防辐射材料。
20、本专利技术制备的nb2o5/go/乙烯-醋酸乙烯共聚物纳米复合材料，克服了传统防辐射材料主要含铅，受质量重、毒性及防护性能不足等方面问题，而nb2o5/go/乙烯-醋酸乙烯共聚物纳米复合材料可以既对x射线有极强的防护效果，利用石墨烯的优异性能，又对γ射线有防护效果。此外，材料本身轻薄，单位面积重量显著轻于市售铅布，且无毒副作用，具有很好的实用性和安全性。
21、本专利技术利用铌(nb)对热中子的低捕获截面，可以减少中子在反应堆中的吸收，也可以减少x射线和γ射线的吸收，并利用石墨烯的高导电性，将俘获的能量迅速的传导出去而具有防辐射作用。eva作为粘合剂可以将所制得的纳米防辐射材料粘合、定型，并且其本身无毒、无味、具有弹性和柔韧性，可用于制作辐射防护服、辐射防护手套、辐射防护背心等辐射防护用品。
22、申请人的细胞实验和动物实验验证nb2o5/go/乙烯-醋酸乙烯共聚物纳米复合材料对x射线和γ射线有屏蔽效果。
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1.一种具有辐射防护特性的纳米复合材料，其特征在于，该材料由包含如下重量份的各组分通过熔融共混制得：乙烯-醋酸乙烯共聚物5-3重量份，Nb2O5/GO纳米复合材料5-7重量份；
2.权利要求1所述纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述去离子水与N，N-二甲基甲酰胺的体积比为1：1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述超声的时间为1-2小时。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述熔融共混的时间为8min。
6.权利要求1所述Nb2O5/GO/乙烯-醋酸乙烯共聚物纳米复合材料在制备防护高能射线辐照用品中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特在在于，所述高能射线为X射线和γ射线。
8.根据权利要求本6所述的应用，其特征在于，所述用品为辐射防护服、辐射防护手套、辐射防护背心。
【技术特征摘要】
1.一种具有辐射防护特性的纳米复合材料，其特征在于，该材料由包含如下重量份的各组分通过熔融共混制得：乙烯-醋酸乙烯共聚物5-3重量份，nb2o5/go纳米复合材料5-7重量份；
2.权利要求1所述纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述去离子水与n，n-二甲基甲酰胺的体积比为1：1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：王军平，何勇武，王成，赵高梅，韩松伶，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军军医大学，
类型：发明
国别省市：
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