超细纤维-稀土元素复合X射线防护材料的制备及性能

超细纤维(MF)与天然皮革具有相似的结构。将La, Ce, Gd, Er四种稀土元素,通过植物单宁负载到超细纤维表面,制备了可穿戴超细纤维基X射线防护材料(RE-MF),并对其进行了X射线屏蔽性能测试。紫外吸收光谱(UV-Vis)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)等分析结果表明,通过植物单宁不仅能够成功地将稀土元素负载到超细纤维表面,而且能够实现稀土元素在纤维表面的均匀分布。X射线屏蔽性能测试结果表明,在光子能量100 keV以内,负载四种稀土元素的超细纤维材料都具有良好的X射线屏蔽性能,且屏蔽效率随着负载量和厚度的增加而增大,在20～80 keV能量段,2.6 mm Gd₄-MF对X射线的屏蔽效率可达60%,接近0.25 mm厚度的铅板,可代替铅板成为无毒、柔软的可穿戴X射线防护材料。力学性能测试结果表明,超细纤维基X射线防护材料保持了超细纤维原有的良好力学性能,有望在X射线防护领域得到广泛应用。