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辐照法制备普鲁士蓝和硫酸钡纳米粒子
辐照法制备普鲁士蓝和硫酸钡纳米粒子
随着纳米科技的发展，纳米材料的制备也成为了研究热点之一。其中，利用辐照技术制备纳米材料具有简单、环保、高效等优点。本论文重点介绍了辐照法制备普鲁士蓝和硫酸钡纳米粒子的方法及其在环境治理和生物医学方面的应用。
一、普鲁士蓝的辐照法制备
普鲁士蓝是一种含铁配合物，可用于污水处理、环境保护等领域。传统的制备方法包括共沉淀法、水热法等，但这些方法存在着成本高、过程繁琐等问题。辐照法制备普鲁士蓝具有简单、高效、无需附加材料等优点。
实验中采用辐照剂量为5kGy的射线进行光辐照反应，反应的初试pH值为4.5，溶液的组成如下：0.1mol/LFeSO4·7H2O，0.1mol/LK3Fe(CN)6。随着反应时间的增加，深蓝色的普鲁士蓝开始形成。研究表明，较高的铁离子浓度和低的氧化还原电位有助于普鲁士蓝的形成。此外，研究还发现，辐照时间对普鲁士蓝的形成也有着重要影响。随着辐照时间的增加，普鲁士蓝粒子的大小逐渐减小，表面积增大。这意味着在较短时间内可获得更多的纳米级普鲁士蓝。
二、硫酸钡的辐照法制备
硫酸钡是一种常用的无机材料，广泛应用于造纸、涂料、医药等领域。传统的制备方法主要包括化学沉淀法、水热法等。然而，这些方法存在着粒子大小分布均匀性差、制备成本高等问题。辐照法制备硫酸钡具有成本低、工艺简单等优点。
实验中采用辐照剂量为25kGy的射线进行制备，反应体系为：硫酸钠、硫酸铵、硝酸钡和亚硝酸钠。通过对反应体系中各组分浓度、反应时间等控制，成功制备出硫酸钡纳米粒子。研究表明，硫酸钠和硫酸铵的浓度对硫酸钡纳米粒子的形态和大小具有重要影响，且硫酸钡纳米粒子的形态和大小与反应时间也有一定关系。通过粒度分布和形貌的分析，可以看出制备的硫酸钡纳米粒子为球形或多面体结构，粒径大约在10~150nm之间。
三、辐照法制备纳米材料在环境治理和生物医学方面的应用
辐照法制备的纳米材料在环境治理中具有重要的应用价值。普鲁士蓝纳米材料可用于高效去除水中亚铬酸根、氯磺酸盐等有害物质。硫酸钡纳米材料则可用于提高废水处理厂的沉淀效果，减少污泥量，降低处理成本。
同时，辐照法制备的纳米材料在生物医学方面也具有潜在应用。普鲁士蓝纳米材料可用于生产医用用品，如医用手套、面罩等，具有保护医务人员的作用。硫酸钡纳米材料可以被用作肿瘤治疗的剂量物质。
总结
辐照法制备普鲁士蓝和硫酸钡纳米粒子具有许多优点，如简单、高效、成本低等。其在环境治理和生物医学方面也具有广泛的应用前景。但是，辐照剂量和反应体系中各组分配比的确定是制备成功的关键因素，需要进一步的研究。