本发明属于放射性元素处理技术领域，具体涉及一种放射性元素清除剂及其制备方法与在气雾剂中的应用。
背景技术：
随着科技的不断进步，放射性物质在工业、核电、医药卫生及军事等领域得到广泛应用。然而，随着放射性物质应用的发展，尤其在日常生活应用中的普及，放射性元素的残留会对人体产生极大的危害。目前，人们日常采用的清除放射性元素的方法主要是清水、肥皂或洗手液清洗的方式，但这种方式对放射性元素清除率低，难以达到降低危害的目的。
技术实现要素：
为克服现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的是提供一种放射性元素清除剂。
本发明的另一目的是提供一种上述放射性元素清除剂的制备方法。
本发明的再一目的是提供上述放射性元素清除剂在气雾剂中的应用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种放射性元素清除剂，由以下按质量百分数计的原料组成：三萜皂苷0.5％～4％、马来松香辛基酚聚氧乙烯醚双酯羧酸钠0.5％～4％、椰华素0.1％～2％、氧化石墨烯1％～10％、edta四钠0.1％～2％、glda四钠0.1％～2％、聚乙烯亚胺0.1％～1.5％、聚丙烯酸钠0.01％～0.5％、乙醇0～10％、过氧化氢2％～8％、三乙醇胺0～3％、苯甲酸钠0～3％、丙二醇0～10％和水为余量，上述原料总计为100％。
其中，三萜皂苷是一种天然的茶皂素，是一类低泡的非离子型表面活性剂，在分散，润湿，稳泡，去污和乳化具有良好的性能，同时其是一种可百分百降解的植物源表面活性剂，具有抗氧化作用，对料液有防腐作用。
椰华素为天然表面活性剂，具有清洁、乳化和增溶的作用，此外，其含有酰胺基团，有良好的起泡和稳泡能力。
马来松香辛基酚聚氧乙烯醚双酯羧酸钠根据《马来松香-聚氧乙烯醚双酯羧酸钠表面活性剂》(崔锦峰等，兰州理工大学学报，2009,35(6)：64-67)的制备方法制得。其为改性表面活性剂，其去污力强，泡沫适中，稳定性能好，无毒，低成本，具有乳化和增溶的作用。
上述三种表面活性剂都为无毒，环保，可降解的表面活性剂，复配而成的料液具有低泡沫，润湿性好，清洁力强的特点。
氧化石墨烯具有良好的亲水性，可以溶解在液体中，几乎接近完美的二维晶体材料，丰富的表面活性剂基团以及巨大的比表面积，使得其吸附放射性元素的效果非常好，效率极快。
edta四钠和glda四钠可以络合放射性元素。
聚乙烯亚胺和聚丙烯酸钠起增稠和吸附放射性元素的作用，使得氧化石墨烯均匀分散在料液中。
过氧化氢为消毒杀菌剂；三乙醇胺和苯甲酸钠为防腐剂，还兼具调节ph的作用，使得料液呈现弱碱性。
丙二醇为防冻剂，其含量越大，凝固温度越低，如含量为5％时的凝固温度在-3℃，含量为10％时的凝固温度在-8℃，含量为15％时的凝固温度在-12℃。
优选的，所述三萜皂苷、马来松香辛基酚聚氧乙烯醚双酯羧酸钠和椰华素的总质量百分数不超过8％，更优选的，不超过5％。
当三萜皂苷、马来松香辛基酚聚氧乙烯醚双酯羧酸钠和椰华素的总质量百分数不超过8％时，三种表面活性剂不需要稀释使用。
优选的，所述放射性元素清除剂由以下按质量百分数计的原料组成：三萜皂苷0.5％～3％、马来松香辛基酚聚氧乙烯醚双酯羧酸钠0.5％～2.5％、椰华素0.1％～1.5％、氧化石墨烯2％～6％、edta四钠0.4％～2％、glda四钠0.4％～2％、聚乙烯亚胺0.1％～0.6％、聚丙烯酸钠0.1％～0.2％、乙醇1％～5％、过氧化氢2％～7％、三乙醇胺0～3％、苯甲酸钠0～3％、丙二醇1％～10％和水为余量，上述原料总计为100％。
更优选的，所述放射性元素清除剂由以下按质量百分数计的原料组成：三萜皂苷2％、马来松香辛基酚聚氧乙烯醚双酯羧酸钠1.5％、椰华素0.5％、氧化石墨烯4.0％、edta四钠1.25％、glda四钠1.25％、聚乙烯亚胺0.4％、聚丙烯酸钠0.1％、乙醇3％、过氧化氢5％、三乙醇胺0.75％、苯甲酸钠0.75％、丙二醇5％和水为余量，上述原料总计为100％。
优选的，所述放射性元素清除剂的ph值为7～9。
当料液的ph值小于7时会造成容器腐蚀，大于9时会降低料液对放射性元素的吸附效果，故料液的ph值为7～9时，料液对放射性元素的吸附效果最好。
所得放射性元素清除剂为微黄色透明液体，具有少量双氧水气味，比重为0.981～0.992g/m3，粘度为95～190mpa.s。
本发明进一步提供一种上述放射性元素清除剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将edta四钠和glda四钠加入水中，搅拌溶解，得到溶液a。
(2)将三乙醇胺和苯甲酸钠加入溶液a中，搅拌溶解，得到溶液b。
(3)将三萜皂苷、马来松香辛基酚聚氧乙烯醚双酯羧酸钠和椰华素加入溶液b中，搅拌溶解，得到溶液c。
(4)将聚乙烯亚胺、聚丙烯酸钠和氧化石墨烯加入溶液c中，搅拌溶解，得到溶液d。
(5)将乙醇、过氧化氢和丙二醇加入溶液d中，搅拌溶解，即得到所述放射性元素清除剂。
优选的，步骤(1)中所述搅拌溶解条件为1500～3000r/s，温度为20～40℃，时长为5～20min。
优选的，步骤(2)中所述搅拌溶解条件为1500～3000r/s，温度为20～40℃，时长为5～20min。
优选的，步骤(3)中所述搅拌溶解条件为400～600r/s，温度为20～40℃，时长为40～80min。
优选的，步骤(4)中所述搅拌溶解条件为1500～3000r/s，温度为20～40℃，时长为10～30min。
优选的，步骤(5)中所述搅拌溶解条件为400～600r/s，温度为20～40℃，时长为15～40min。
本发明进一步提供所述放射性元素清除剂在放射性元素清除气雾剂中的应用。
一种放射性元素清除气雾剂，所述气雾剂由抛射剂和上述放射性元素清除剂组成。
优选的，所述抛射剂为全氟乙烷或由丙烷、丁烷和二甲醚组成的混合物。
更优选的，所述抛射剂由以下按质量百分数计的物质组成：丙烷10％～40％、丁烷5％～25％和二甲醚为余量。
进一步优选的，所述抛射剂由以下按质量百分数计的物质组成：丙烷15％、丁烷5％和二甲醚80％。
优选的，所述抛射剂与放射性元素清除剂的质量比为:0.05:1～0.5:1。
更优选的，所述抛射剂与放射性元素清除剂的质量比为:0.1:1～0.2:1。
当抛射剂为全氟乙烷时，若其比例过大，形成的泡沫细小，同时消泡速度快。若其比例过小，泡沫几乎不形成。因此，适中的抛射剂比例为最优。
当抛射剂为由丙烷、丁烷和二甲醚组成的混合物时，若抛射剂比例过大，泡沫高度较高，消泡速度很慢，但同时容器压力较大，会超过容器的耐压限制(最佳内压范围：25℃下为0.4～0.6mpa)，若抛射剂比例过小，压力不足，喷出为直线状态，因此适中的抛射剂比例为最优。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本发明中制备的放射性元素清除剂利用具有丰富表面活性基团及巨大比表面积的氧化石墨烯为主体，吸附放射性元素效果好，同时结合edta四钠和glda四钠对放射性元素的络合作用，进一步提高对放射性元素的清除作用。此外，清除剂中的聚乙烯亚胺和聚丙烯酸钠不仅作为增稠剂，而且也具有吸附放射性元素的作用。由此获得的清除剂对放射性元素的去除率高达95.2％～100％。
(2)本发明中制备的放射性元素清除剂采用的表面活性剂在水中可包裹氧化石墨烯形成胶束，使氧化石墨烯均匀分散。该表面活性剂为纯天然物质，用量少，无需稀释，环保无毒，可降解，且可使清除剂具有湿润性好，清洁力强的特点。
(3)清除剂中的三乙醇胺和苯甲酸钠不仅具有防腐的作用，而且可使溶液呈弱碱性，既能保证清除剂对放射性元素的吸附效果，又不腐蚀容器。同时，添加的丙二醇具有防冻作用，使获得的清除剂的凝固温度低至-8℃，可在低温环境下使用。
(4)本发明中制备的放射性元素清除剂还兼具杀菌的作用，其杀菌率高达94％～99.7％。
(5)本发明中放射性元素清除剂的制备方法简单，有利于工业化生产。
(6)本发明获得的放射性元素清除气雾剂泡沫情况适中，消泡速度慢，有利于其中的放射性元素清除剂与放射性元素充分接触。此外，该气雾剂使用方法简单，无毒副作用，对使用对象喷洒后，经短暂停留，简单擦拭即可去除对象表面的放射性元素。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
实施例1
本实施例提供一种放射性元素清除剂及其制备方法：
本实施例中的放射性元素清除剂的组成为：三萜皂苷0.5％、马来松香辛基酚聚氧乙烯醚双酯羧酸钠2.5％、椰华素0.1％、氧化石墨烯6％、edta四钠0.4％、glda四钠2％、聚乙烯亚胺0.1％、聚丙烯酸钠0.01％、乙醇5％、过氧化氢2％、三乙醇胺0.75％、苯甲酸钠0.75％、丙二醇1％和水为余量，上述原料总计为100％。
制备过程如下：
(1)将edta四钠和glda四钠加入水中，在2000r/s和30℃条件下搅拌5min使溶解，得到溶液a。
(2)将三乙醇胺和苯甲酸钠加入溶液a中，在2000r/s和30℃条件下搅拌5min使溶解，得到溶液b。
(3)将三萜皂苷、马来松香辛基酚聚氧乙烯醚双酯羧酸钠和椰华素加入溶液b中，在500r/s和30℃条件下搅拌50min使溶解，得到溶液c。
(4)将聚乙烯亚胺、聚丙烯酸钠和氧化石墨烯加入溶液c中，在2000r/s和30℃条件下搅拌15min使溶解，得到溶液d。
(5)将乙醇、过氧化氢和丙二醇加入溶液d中，在500r/s和30℃条件下搅拌20min使溶解，即得到所述放射性元素清除剂。
所得放射性元素清除剂为微黄色透明液体，具有少量双氧水气味，比重为0.981g/m3，粘度为95mpa.s。
实施例2
本实施例提供一种放射性元素清除剂及其制备方法：
本实施例中的放射性元素清除剂的组成为：三萜皂苷1.0％、马来松香辛基酚聚氧乙烯醚双酯羧酸钠2.0％、椰华素0.3％、氧化石墨烯5.0％、edta四钠0.8％、glda四钠1.5％、聚乙烯亚胺0.2％、聚丙烯酸钠0.05％、乙醇4.0％、过氧化氢4.0％、三乙醇胺0.75％、苯甲酸钠0.75％、丙二醇3.0％和水为余量，上述原料总计为100％。
制备过程同实施例1。
所得放射性元素清除剂为微黄色透明液体，具有少量双氧水气味，比重为0.992g/m3，粘度为113mpa.s。
实施例3
本实施例提供一种放射性元素清除剂及其制备方法：
本实施例中的放射性元素清除剂的组成为：三萜皂苷2.0％、马来松香辛基酚聚氧乙烯醚双酯羧酸钠1.5％、椰华素0.5％、氧化石墨烯4.0％、edta四钠1.25％、glda四钠1.25％、聚乙烯亚胺0.4％、聚丙烯酸钠0.1％、乙醇3.0％、过氧化氢5.0％、三乙醇胺0.75％、苯甲酸钠0.75％、丙二醇5.0％和水为余量，上述原料总计为100％。
制备过程同实施例1。
所得放射性元素清除剂为微黄色透明液体，具有少量双氧水气味，比重为0.988g/m3，粘度为152mpa.s。
实施例4
本实施例提供一种放射性元素清除剂及其制备方法：
本实施例中的放射性元素清除剂的组成为：三萜皂苷2.5％、马来松香辛基酚聚氧乙烯醚双酯羧酸钠1.0％、椰华素1.0％、氧化石墨烯3.0％、edta四钠1.5％、glda四钠0.8％、聚乙烯亚胺0.5％、聚丙烯酸钠0.15％、乙醇2.0％、过氧化氢6.0％、三乙醇胺0.75％、苯甲酸钠0.75％、丙二醇7.0％和水为余量，上述原料总计为100％。
制备过程同实施例1。
所得放射性元素清除剂为微黄色透明液体，具有少量双氧水气味，比重为0.985g/m3，粘度为188mpa.s。
实施例5
本实施例提供一种放射性元素清除剂及其制备方法：
本实施例中的放射性元素清除剂的组成为：三萜皂苷3.0％、马来松香辛基酚聚氧乙烯醚双酯羧酸钠0.5％、椰华素1.5％、氧化石墨烯2.0％、edta四钠2.0％、glda四钠0.4％、聚乙烯亚胺0.6％、聚丙烯酸钠0.2％、乙醇1.0％、过氧化氢7.0％、三乙醇胺0.75％、苯甲酸钠0.75％、丙二醇10.0％和水为余量，上述原料总计为100％。
制备过程同实施例1。
所得放射性元素清除剂为微黄色透明液体，具有少量双氧水气味，比重为0.982g/m3，粘度为190mpa.s。
实施例6
本实施例提供实施例1～5所得放射性元素清除气雾剂的应用效果：
将实施例1～5所得放射性元素清除剂与表1所示抛射剂按比例混合，制备得到放射性元素清除气雾剂，所得气雾剂的泡沫，凝固温度性能见表1。然后将气雾剂喷洒于具有表2所示放射性射线和元素的固体表面，停留10min后，用清水对固体表面简单擦拭，然后根据国内标准(gb27952-2011普通物体表面消毒剂的卫生要求)检测固体表面的细菌残余量，计算杀菌率，结果见表1。再根据gb/t14056-2011测定固体表面的放射性射线和元素的残余量，计算放射性射线和元素的清除率，结果见表2。
表1由实施例1～5所得放射性元素清除气雾剂的组成及性能
表2由实施例1～5所得放射性元素清除气雾剂的应用效果
表3实施例1～5的原料配比
上述实施例为本发明较优的实施方式，但本发明的实施方式并不受限于上述实施例，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。