[发明专利]三元羧酸稀土配合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种三元羧酸稀土配合物及其制备方法和防辐射应用，该配合物可用于制备稀土/高分子复合材料，此类材料具有对γ射线、铯137放射源和中子放射源的屏蔽及防辐射功能，属于稀土配合物化学技术领域。

背景技术

随着核能源及核反应堆的发展，对核屏蔽材料以及屏蔽系统的要求越来越高，现有的许多屏蔽材料难以满足要求，主要表现在屏蔽材料的屏蔽效果与其他性能如力学性能、耐热性、抗辐照性能难以兼顾。由于稀土元素具有防辐射特性，核辐射屏蔽材料的主要作用是吸收或者是减弱中子和γ射线。

我国稀土的资源比较丰富，总储量占世界的40%以上，且资源品位高，品种齐全，成矿条件优越。大多数稀土元素呈现顺磁性和可塑性。目前稀土元素已广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。

桐油是我国的特产资源，桐油的主要成分是桐油酸三甘油酯，桐油中桐油酸的含量达 70%，是一种具有三个共轭双键所形成的大 P键高分子化合物，并且这个大 P键是开环的，桐油酸与马来酸酐进行环加成的产物C22三元羧酸与碱金属的氢氧化物皂化生成C22三元羧酸金属皂，它具有成膜性好、干燥快、涂膜坚韧、耐水、耐光等特点。C22三元羧酸及其衍生物广泛用于涂料、油墨、润滑剂以及织物柔软剂等领域。

稀土元素的热（n, ?）截面非常大，比常用的B元素大许多倍，而且元素Gd的热（n, ?）截面高达46000barn。稀土元素还可以有效的弥补重金属铅的弱吸收区，减少铅对生物的危害。

发明内容

本发明的目的是提供一种重量轻，对γ射线、铯放射源和中子放射源均有好的防护效果的新型稀土配合物，该稀土配合物可用于防辐射与屏蔽材料。

本发明的另一目的是提供上述稀土配合物的制备方法。

本发明实现过程如下：

组成为RE(C₂₂H₃₁O₆)的三元羧酸稀土配合物，

其中C₂₂H₃₁O₆为C₂₂H₃₄O₆酸脱除质子的三价阴离子，结构式为， 

RE为稀土离子，最好为La、Sm或Gd离子。

上述三元羧酸稀土配合物的制备方法，是将稀土氢氧化物与三元羧酸C₂₂H₃₄O₆反应，或可溶性稀土盐与三元羧酸C₂₂H₃₄O₆或其盐反应得到，可溶性稀土盐为稀土硝酸盐或盐酸盐，三元羧酸C₂₂H₃₄O₆盐最好为其钠盐、钾盐或铵盐。

更具体来说，可通过以下三种方法制备，

1、将稀土氢氧化物与三元羧酸C₂₂H₃₄O₆在100-120℃反应得到三元羧酸稀土配合物。

2、将稀土硝酸盐或盐酸盐溶于pH=4-7的缓冲溶液中，然后加入三元羧酸钠盐、钾盐或铵盐，在70-90℃反应得到三元羧酸稀土配合物。

3、在70-90℃，将稀土硝酸盐或盐酸盐溶液加到三元羧酸钠盐、钾盐或铵盐溶液中反应得到三元羧酸稀土配合物。

上述方法中稀土与羧酸的摩尔比为1:1-1:3。

本发明的优点与积极效果：本发明稀土配合物对低能和中能射线的吸收能力优于铅，且其重量轻，制成的屏蔽材料具有比传统的铅屏蔽材料重量轻的特点；本发明是三元羧酸的稀土配合物，配体中含有多个羧基，并且存在不饱和键，相比稀土氧化物具有更好的防护效果。

附图说明

图1为三元羧酸钆配合物的热重图；

图2为三元羧酸的红外光谱图；

图3为三元羧酸镧配合物的红外光谱图；

图4为三元羧酸钐配合物的红外光谱图；

图5为三元羧酸钆配合物的红外光谱图。

具体实施方式

实施例1