过氧化物硅凝胶催化消毒技术的研究

论文摘要

自从消毒技术产生以来,寻找一种（类）具有低腐蚀、低毒害作用、环境友好以及消毒迅速、广谱的环保型消毒剂一直是消毒技术的最高目标。目前,我军还没有研究硅凝胶消毒剂。为了研制自主知识产权的硅凝胶消毒剂,较好解决硅凝胶消毒剂对G类毒剂的消毒效能,我们以国产硅凝胶作为载体,利用高级氧化技术（AOT）,引入亲核性的过氧化物,提出了“过氧化物硅凝胶催化消毒技术”的思想,寄希望解决硅凝胶消毒剂的消毒广谱性,较好地对G类毒剂进行消毒。对过氧化物硅凝胶催化消毒技术进行了设计,从国产沉淀法和气相法二氧化硅两类五种品种、五种过氧化物和四种金属盐中进行筛选,最后形成目标消毒技术。选择了国产气相法二氧化硅A-380作为硅凝胶消毒技术的载体,研究了硅凝胶消毒技术中各个组分对硅凝胶的黏度影响,确定了各个组分所使用的范围,探讨了A-380硅凝胶对甲苯的乳化和对HD的增溶性,表明了A-380硅凝胶对HD、VX和GD的水解具有促进作用,分析了部分水解产物,阐明了硅凝胶皲裂的特性。分别研究了不同过氧化物对HD、VX、GD的消毒效果,确定了可用于硅凝胶消毒技术的过氧化物的种类；利用EPR技术,检测了金属盐催化过氧化物产生的氢氧自由基,比较了氢氧自由基产生的强度,确定了催化消毒技术的物种；进一步研究了不同组成对2-CEES、HD、VX和GD的消毒效果,最后确定了过氧化物硅凝胶催化消毒技术的配方组成。采用正交实验法对配方组成进行了优化,在保证配方对HD、VX有效消毒的前提下,尽可能提高配方对GD的消毒性能,添加了硫酸铜,并对Cu2+的使用量进行了优化,最后,通过消毒效率和消毒效价比的测定,固化了配方的最后组成量。采用LC-MS手段全面检测了凝胶消毒技术对2-CEES、HD、VX和GD的消毒产物,理论上推断了催化氧化消毒机理。对硅凝消毒剂得出了主要结论,展望了硅凝胶消毒剂今后的发展方向和前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 概述
• 1.1 过氧化物、硅凝胶以及AOT的特性和消毒原理
• 1.1.1 过氧化物的特性和消毒原理
• 1.1.2 硅凝胶的定义与分类、特性
• 1.1.3 AOT的特性和原理
• 1.2 过氧化物硅凝胶催化消毒技术的研究现状
• 1.2.1 过氧化物在军事消毒中的研究现状
• 1.2.2 凝胶的发展现状
• 1.2.3 过氧化物硅凝胶催化消毒技术的研究现状
• 1.3 过氧化物硅凝胶催化消毒技术的设计思想
• 1.3.1 设计原则和要求
• 1.3.2 具体设想和技术难点
• 1.4 硅凝胶、过氧化物和催化技术的选择
• 1.4.1 硅凝胶的选择
• 1.4.2 过氧化物的选择
• 1.4.3 过氧化物、金属盐催化剂的选择
• 1.4.4 硅凝胶过氧化物催化消毒体系的选择
• 1.5 论文的目的意义和主要研究内容
• 第2章 消毒剂的选择
• 2.1 硅凝胶的选择
• 2.1.1 实验部分
• 2.1.2 结果与讨论
• 2.2 过氧化物和金属盐的选择
• 2.2.1 实验部分
• 2.2.2 结果与讨论
• 第3章 配方及消毒机理的研究
• 3.1 配方研究
• 3.1.1 实验部分
• 3.1.2 结果与讨论
• 2+-H₂O₂-OXONE-NaBO₃-Cu²⁺体系中Cu²⁺的用量选择实验'>3.1.3 Fe²⁺-H₂O₂-OXONE-NaBO₃-Cu²⁺体系中Cu²⁺的用量选择实验
• 3.1.4 消毒效价比的确定
• 3.2 消毒机理的研究
• 3.2.1 实验部分
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.3 结果与讨论
• 3.2.4 小结
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录