镧铈纳米复合材料及低氘水的制备方法与流程

本发明涉及镧铈纳米复合材料及低氘水的制备方法，属于纳米复合材料。

背景技术：

1、水是人体的主要组成元素，其化学式为h2o，其中h元素有三种天然同位素，分别为1h(氕或h)、2h(氘或d)、3h(氚或t)。人体内时刻都在发生化学反应，氢键作为最普通的化学键，几乎参与了生命体内所有的反应，除此之外，生命最基本的遗传物质--dna，必须通过氢键才能形成双螺旋结构，因此，水中的氢元素对人类生命健康至关重要。

2、现有研究发现，自然水的氢中存在微量氘，其含量约为150ppm(百万分之一百五)。ucla的教授laszloboros研究发现，如果体内氘元素含量过高，并且难以调整到正常水平(130ppm)，会破坏细胞中线粒体的纳米马达，从而无法产生足够能量，人们会感觉到疲劳，甚至会衍生出各种慢性病和癌症。现有研究发现水中氘元素含量降低可增强机体抗氧化能力。随后，研究发现去氘水具有增强血管反应性、放射保护和激活免疫力、利于培养细胞生长、改善机体基础代谢水平、抗细胞突变和延缓衰老等作用。同时，去氘水可以诱导肿瘤细胞凋亡，抑制多种肿瘤细胞的增殖，并引起移植瘤小鼠肿瘤组织消退。去氘水可以清除代谢障碍，激发人体自我修复潜能，使人体能量生产系统恢复活力。

3、目前，低氘水的制备方法主要有液氢精馏法、电解重水法、气相色谱法、激光分离法等。这些方法所需的设备价格昂贵、能耗很高，不能进行普遍推广，同时精馏技术难度大、分离成本高，尤其是像氢同位素(氘)这种原子级别的产品分离，只有通过高密度的精馏塔，经层层气化冷凝，才能实现，这是去氘水相对较贵，无法实现市场化、社会化的原因之一。

技术实现思路

1、本发明所解决的第一个技术问题是提供一种可以去除水中氘的镧铈纳米复合材料。

2、本发明镧铈纳米复合材料，其化学式为ala2o3·bceo2·cdy2o3·dsio2·eal2o3，其中，4.1≤a≤5.7，12.0≤b≤14.9，0.015≤c≤0.039，30≤d≤37.9，2.4≤e≤3.95。

3、其中，本发明镧铈纳米复合材料，其化学式中的a、b、c、d、e分别优选为：4.25≤a≤5.20，12.65≤b≤14.25，0.020≤c≤0.030，31.5≤d≤35，2.5≤e≤3.5；最优选为：a＝5.06，b＝14.24，c＝0.032，d＝35.83，e＝3.43。

4、进一步的，本发明镧铈纳米复合材料，按重量计，所述镧铈纳米复合材料中还可以含有0.01％～0.05％的nd2o3。

5、本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述镧铈纳米复合材料的制备方法。

6、本发明镧铈纳米复合材料的制备方法包括以下步骤：

7、a、按重量配比取la、ce、dy的氧化物或氢氧化物，加入浓度为60～70％的硝酸，充分搅拌使物料完全溶解；

8、b、加热升温至90～100℃，物料反应45～50min；

9、c、于b步骤反应后的溶液中加入相应重量份的sio2和al2o3，搅拌，升温至95～105℃反应115～125min，浓缩、结晶、干燥、粉碎，即得镧铈纳米复合材料。

10、其中，上述a步骤中还可以加入镧铈纳米复合材料重量0.01％～0.05％的nd2o3。

11、进一步的，上述a步骤优选为：按重量配比取la、ce、dy的氧化物或氢氧化物，先用盐酸或硝酸溶解，然后加入氢氧化钠沉淀，过滤，得到la、ce、dy的氢氧化物，洗涤，再加入浓度为60～70％的硝酸，充分搅拌使物料完全溶解。

12、其中，上述c步骤中的sio2和al2o3纯度优选≥99.0％。

13、其中，上述c步骤中优选升温至95～105℃反应40～50min，粉碎至5～10μm。

14、本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种低氘水的制备方法。

15、本发明低氘水的制备方法包括以下步骤：

16、a、取达到gb-2002地表水饮用水ⅲ类以上指标的自来水、山泉水或地下水；

17、b、按80～120克/立方水体的用量将镧铈纳米复合材料加入待处理水体中，搅拌均匀，静置；

18、c、取b步骤静置后的上清液，过滤，滤液经过三级蒸馏，经蒸馏后的液体保持99℃温度再次蒸馏，即得低氘水。

19、其中，上述b步骤中的静置时间一般为18～28h。

20、本发明镧铈纳米复合材料用于制备低氘水，成本低，易于操作，可广泛推广使用。采用本发明特定配比的镧铈纳米复合材料处理过的水体，其d2o、总硬度、hg、as含量均有明显下降。

技术特征：

1.镧铈纳米复合材料，其特征在于：其化学式为ala2o3·bceo2·cdy2o3·dsio2·eal2o3，其中，4.1≤a≤5.7，12.0≤b≤14.9，0.015≤c≤0.039，30≤d≤37.9，2.4≤e≤3.95。

2.根据权利要求1所述的镧铈纳米复合材料，其特征在于：4.25≤a≤5.20，12.65≤b≤14.25，0.020≤c≤0.030，31.5≤d≤35，2.5≤e≤3.5。

3.根据权利要求1所述的镧铈纳米复合材料，其特征在于：a＝5.06，b＝14.24，c＝0.032，d＝35.83，e＝3.43。

4.根据权利要求1-3任一项所述的镧铈纳米复合材料，其特征在于：按重量计，所述镧铈纳米复合材料中还含有0.01％～0.05％的nd2o3。

5.权利要求1-3任一项所述的镧铈纳米复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的镧铈纳米复合材料的制备方法，其特征在于：a步骤中还加入镧铈纳米复合材料重量0.01％～0.05％的nd2o3。

7.根据权利要求5所述的镧铈纳米复合材料的制备方法，其特征在于a步骤为：按重量配比取la、ce、dy的氧化物或氢氧化物，先用盐酸或硝酸溶解，然后加入氢氧化钠沉淀，过滤，得到la、ce、dy的氢氧化物，洗涤，再加入浓度为60～70％的硝酸，充分搅拌使物料完全溶解。

8.根据权利要求5所述的镧铈纳米复合材料的制备方法，其特征在于：c步骤中的sio2和al2o3纯度≥99.0％。

9.根据权利要求5所述的镧铈纳米复合材料的制备方法，其特征在于：c步骤中升温至95～105℃反应40～50min，粉碎至5～10μm。

10.低氘水的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及镧铈纳米复合材料及低氘水的制备方法，属于纳米复合材料技术领域。本发明所解决技术问题是提供了一种可以去除水中氘的镧铈纳米复合材料及其制备方法。本发明镧铈纳米复合材料，其化学式为aLa2O3·bCeO2·cDy2O3·dSiO2·eAl2O3，其中，4.1≤a≤5.7，12.0≤b≤14.9，0.015≤c≤0.039，30≤d≤37.9，2.4≤e≤3.95。本发明采用的镧铈纳米复合材料及低氘水的制备方法，用于制备低氘水，成本低，易于操作。

技术研发人员：王德林,贾甫荣
受保护的技术使用者：王德林
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16