本發(fā)明屬于無機晶體材料技術領域，尤其涉及一種用于伽馬射線屏蔽的鈰摻雜鉭酸鋇的制備方法。

背景技術：
摻雜是對無機晶體材料改性的最重要的方法之一，在鋰離子電池的電極材料、光催化材料、磁性半導體材料以及光折變材料中，通過摻雜的方法提高材料的性能已經(jīng)有了一定的報導。雜質離子進入晶格時的摻雜行為決定了摻雜晶體的結構，而雜質能級決定摻雜無機晶體的許多功能性質。鉭酸鋇Ba5Ta4O15是近年來研究多的一種無機功能材料，具有很好的光催化性能，但是由于鉭酸鋇Ba5Ta4O15禁帶寬度較大，在可見光區(qū)域的激發(fā)受到限制。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種用于伽馬射線屏蔽的鈰摻雜鉭酸鋇的制備方法，旨在解決由于鉭酸鋇Ba5Ta4O15禁帶寬度較大，在可見光區(qū)域的激發(fā)受到限制的問題。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種用于伽馬射線屏蔽的鈰摻雜鉭酸鋇的制備方法，所述用于伽馬射線屏蔽的鈰摻雜鉭酸鋇的制備方法包括以下步驟：將氫氧化鋇置于燒杯中，以占反應釜70％—80％體積的去離子水為溶劑，在常溫下攪拌至均質，將氧化鉭粉末加入到上述溶液混合，繼續(xù)攪拌20-60min，氫氧化鋇和氧化鉭的摩爾比為2:5-10；加入鈰源，繼續(xù)攪拌60min，將混合溶液放入反應釜中，在200℃-300℃下反應2h-48h后，用去離子水將產(chǎn)物進行洗滌過濾，在30℃-100℃下烘干，得到的產(chǎn)物即為最終產(chǎn)物。進一步，所述鈰的摩爾數(shù)與鈰和鋇的總摩爾數(shù)為2％-16％。進一步，所述洗滌采用去離子水反復洗滌2-8次。進一步，所述鈰源為硝酸鈰或氧化鈰。本發(fā)明的另一目的在于提供一種光催化應用，包含所述用于伽馬射線屏蔽的鈰摻雜鉭酸鋇的制備方法制備的用于伽馬射線屏蔽的鈰摻雜鉭酸鋇。本發(fā)明的另一目的在于提供一種固體發(fā)光應用，包含所述用于伽馬射線屏蔽的鈰摻雜鉭酸鋇的制備方法制備的用于伽馬射線屏蔽的鈰摻雜鉭酸鋇。本發(fā)明提供的用于伽馬射線屏蔽的鈰摻雜鉭酸鋇的制備方法，通過水熱法，合成Ce摻雜的Ba5Ta4O15，并將其作為功能添加劑加入到三元乙丙橡膠(EPDM)制備出了輻射防護復合材料，并測試了材料對γ射線的屏蔽性能。本發(fā)明通過對Ba5Ta4O15進行稀土元素Ce的摻雜，使其禁帶寬度減小；另外Ba5Ta4O15可以作為一種輻射防護材料，相對于常見的鉛基材料，Ba5Ta4O15具有無毒無害的優(yōu)點，而稀土元素鈰Ce有助于進一步促進Ba5Ta4O15對高能輻射線的吸收。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點：1、本發(fā)明利用物料比、溫度、時間等條件系統(tǒng)地研究了所制備Ce摻雜Ba5Ta4O15無機粉體的性能。本發(fā)明中制備的Ce摻雜Ba5Ta4O15無機粉體比未摻雜的樣品在漫反射，熒光，γ射線性能方面有明顯變化。2、本發(fā)明工藝簡單，反應物均為基本的無機物，原料獲得十分便利，產(chǎn)物的處理比較方便，可以通過放大進行工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。3、本發(fā)明在制備過程中所選用的試劑均為無毒性，較為環(huán)保。4、相比固相反應的方法條件溫和，在低溫下即能控制產(chǎn)物合成，具有良好的重復性。5、本發(fā)明的產(chǎn)物的尺寸在100-200nm，成分單一，不含雜質，此方法操作簡單，成本低，條件溫和，工序簡單，易于生產(chǎn)化。附圖說明圖1是本發(fā)明實施例提供的用于伽馬射線屏蔽的鈰摻雜鉭酸鋇的制備方法流程圖。圖2是本發(fā)明實施例提供的實施例1中的X射線粉末衍射(XRD)圖譜。圖3是本發(fā)明實施例提供的實施例1中產(chǎn)物的掃描電子顯微鏡(SEM)圖。圖4是本發(fā)明實施例提供的實施例1中產(chǎn)物的漫反射圖。圖5是本發(fā)明實施例提供的實施例1中產(chǎn)物的X射線光電子能譜(XPS)圖。圖6是本發(fā)明實施例提供的實施例1中產(chǎn)物的熒光光譜圖。圖7是本發(fā)明實施例提供的實施例2中產(chǎn)物橡膠復合材料的γ射線屏蔽性能曲線。具體實施方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定于本發(fā)明。下面結合附圖對本發(fā)明的應用原理作詳細的描述。如圖1所示，本發(fā)明實施例的用于伽馬射線屏蔽的鈰摻雜鉭酸鋇的制備方法包括以下步驟：S101：將一定量的氫氧化鋇置于燒杯中，以去離子水為溶劑，在常溫下攪拌至均質，將氧化鉭粉末加入到上述溶液混合，繼續(xù)攪拌20-60min，氫氧化鋇和氧化鉭的摩爾比為2:5-10；S102：加入硝酸鈰Ce(NO3)3，繼續(xù)攪拌60min，將混合溶液放入反應釜中，在200℃-300℃下反應2h-48h后，用去離子水將產(chǎn)物進行洗滌過濾，在30℃-100℃下烘干，得到的產(chǎn)物即為最終產(chǎn)物。所述鈰源為硝酸鈰或氧化鈰；(Ce(NO3)3或(CeO2)。本發(fā)明中，氫氧化鋇和氧化鉭的摩爾比為2:5-10。本發(fā)明中，鈰的摩爾數(shù)與鈰和鋇的總摩爾數(shù)位2％-16％。本發(fā)明中，洗滌采用去離子水反復洗滌2-8次。本發(fā)明中，通過X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線光電子能譜(XPS)及熒光發(fā)射光譜(PL)、3“x3”NaIγ譜儀系統(tǒng)(北京防化研究院提供)，其放射源為電源241Am，能量為59.5keV，所用探測器為NaI(TI)，對產(chǎn)物的結構和性質進行了表征。下面結合具體實施例對本發(fā)明的應用原理作進一步的描述。實施例1將氫氧化鋇置于燒杯中，以去離子水為溶劑，在常溫下攪拌至均質，將氧化鉭粉末加入到上述溶液混合，繼續(xù)攪拌20-60min，最后加入硝酸鈰Ce(NO3)3，繼續(xù)攪拌60min，將混合溶液放入反應釜中，在200℃-300℃下反應2h-48h后，用去離子水將產(chǎn)物進行洗滌過濾，在30℃-100℃下烘干，得到的產(chǎn)物即為最終產(chǎn)物，其中：氫氧化鋇和氧化鉭的摩爾比為2:5-10。鈰的摩爾數(shù)與鈰和鋇的總摩爾數(shù)位2％-16％。分別用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線光電子能譜(XPS)、漫反射及熒光發(fā)射光譜(PL)對產(chǎn)物的結構和性質進行表征，從圖2可見XRD結果表明產(chǎn)物純凈(與JCPDS卡片一致)。圖3中可見SEM結果表明產(chǎn)物為由片狀晶體組成的多級復合結構。從圖4中可見漫反射結果表明，隨著鈰離子摻雜量的增加，吸收邊發(fā)生紅移。從圖5中可見XPS結果表明，摻雜后出現(xiàn)Ce離子峰位。從圖6可見熒光結果表明，250nm光激發(fā)下，隨著鈰離子摻雜，熒光光譜逐漸變弱。實施例2采用兩輥開煉機對EPD和Ce摻雜Ba5Ta4O15粉體進行混煉，依次加入生膠，氧化鋅，硬脂酸，交聯(lián)劑TAIC，防老劑4010A，Ce摻雜Ba5Ta4O15粉體，石蠟油，硫化劑DBPH。膠料在平板硫化機上硫化，硫化條件為160℃，13MPa，30min。所制成的復合材料中無機粉體所占質量比重為40％左右。用3“x3”NaIγ譜儀系統(tǒng)(北京防化研究院提供，其放射源為241Am，能量為59.5keV，所用探測器為NaI(TI)測試復合材料的伽馬射線屏蔽性能，結果如圖7所示。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。