專利名稱：：一種除化學(xué)毒劑的粉末狀復(fù)合解毒劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種粉末狀復(fù)合材料及其制備方法，尤其涉及一種具有解毒作用的復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，尤其是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展給人們帶來了巨大的財富，同時也給人們生活以及環(huán)境帶來了較高的污染風(fēng)險，農(nóng)藥、化學(xué)品通過多種方式污染環(huán)境。另外，美國"9*11"事件之后，化學(xué)恐怖襲擊已成為國際安全的現(xiàn)實(shí)威脅。戰(zhàn)時，武器可以對制藥廠、化工廠、化學(xué)品倉庫等造成破壞；平時，自然災(zāi)害和意外事故可以造成嚴(yán)重的化學(xué)性傷害事件，如化工廠有毒物質(zhì)泄漏、有毒化學(xué)品運(yùn)輸過程中泄漏，以及近年來全國各地相繼發(fā)生的戰(zhàn)時遺留化學(xué)武器泄漏事件等，這些都會對人員造成直接傷害，并造成次生化學(xué)災(zāi)害，嚴(yán)重威脅人民生命財產(chǎn)安全。針對這些可能出現(xiàn)的化學(xué)毒劑污染問題，研究者利用當(dāng)今出現(xiàn)的新材料、新技術(shù)、新工藝，不斷開發(fā)研究新型解毒劑。人們利用活性炭比表面積大、吸附性能好來制作解毒劑，如《環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備》第3巻第12期，報道了用活性炭吸附化學(xué)毒劑沙林染毒水的研究，表明在水處理工藝中，活性炭可以作為一級處理單元。但活性炭解毒大多為物理吸附，在一定條件下會出現(xiàn)解吸現(xiàn)象，容易造成二次污染。吸附樹脂也是一種吸附性能很好的材料，中國專利200610013224.1利用吸附樹脂法去除天然產(chǎn)物提取物中的農(nóng)藥殘留，可使殘留農(nóng)藥的去除率超過99%;中國專利200610038529.8采用雙功能樹脂處理含甲苯胺廢水，可使得甲苯胺回收率大于80%;中國專利200710021456.6采用樹脂吸附法解除廢水中甲垸氯化物生物毒性，可以使廢水中甲垸氯化物的濃度達(dá)到國家級排放標(biāo)準(zhǔn)。為了提高解毒效果，反應(yīng)型解毒劑成為改進(jìn)性研究的主要方向?！段锢砘瘜W(xué)學(xué)報》第20巻第3期對納米二氧化鈦光催化降解芥子氣模擬劑2-氯乙基乙基硫醚進(jìn)行了機(jī)理探討；《環(huán)境科學(xué)》第26巻第3期，對納米二氧化鈦進(jìn)行改性來光催化降解芥子氣模擬劑2-氯乙基乙基硫醚，研究表明S042—酸化改性，有利于提高納米二氧化鈦的光催化性能。另外，人們也進(jìn)行了一些復(fù)合材料方面的研究，如中國專利200510024794.6制備了載Ti"羥基磷灰石納米粉體材料，并用作吸附消毒材料，在普通日光和紫外光下可以滅活細(xì)菌并可以降解有機(jī)污染物；中國專利200610047105.8制備了負(fù)載鈦系催化劑的活性炭，可以用來快速富集并降解環(huán)境空氣、水及廢水中微量有機(jī)污染物；中國專利200510049369.2介紹了一種活性炭負(fù)載二氧化鈦光催化劑，能有效降解有機(jī)污染物。二氧化氯是一種強(qiáng)氧化劑，中國專利200510053608.l制備了一種粉末狀二氧化氯消毒劑，該材料可以直接使用或包裝使用，主要用于殺滅病毒，如致病微生物、真菌及病毒，特別是生物戰(zhàn)中的致病微生物、真菌及病毒；中國專利200480013564.3以過氧化氫與氨氣混合蒸汽來處理V型、H型和G型化學(xué)戰(zhàn)劑和病原體、生物毒素、孢子、蛋白感染素、脂肪-c等，但這種蒸汽處理使用操作均很不便?；瘜W(xué)解毒主要是使用解毒劑消除水、空氣及感染面的化學(xué)危害，目前用于感染面解毒的解毒劑主要有3大類——以高比表面和高吸附性為機(jī)理的活性炭、活性白土，以氯化、氧化為消毒機(jī)理的次氯酸鹽和有機(jī)氯胺，以堿性消除和堿性水解為消毒機(jī)理的有機(jī)超堿體系和苛性堿。這些解毒劑中活性炭、活性白土主要是物理吸附，容易解吸造成二次污染；而其他的解毒劑大多為液體，在洗消效果上都能滿足應(yīng)急洗消的要求，但攜帶不便，在性能上存在對金屬物體腐蝕性強(qiáng)，對人體皮膚傷害大的缺點(diǎn)，同時也會對環(huán)境產(chǎn)生一定的污染和毒副作用。因此，在使用上受到一定的限制。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種固體粉末狀復(fù)合型解毒劑，解毒效果好，攜帶使用方便，不僅能有效去除固體表面沾染的化學(xué)毒劑，不會對物體表面或人體皮膚造成傷害，而且還能有效去除水中的化學(xué)毒劑。本發(fā)明的粉末狀復(fù)合解毒劑由活性炭、離子交換樹脂及納米氧化鎂復(fù)合而成，通過活性炭吸附、離子交換樹脂吸附交換、納米氧化鎂催化降解的復(fù)合作用，去除化學(xué)毒劑污染物?；钚蕴繛榉勰睿|(zhì)量百分含量在10.0%80.0%之間，最好在20.0%60.0%之間，其粒徑10Um150um,最好在30um100ym之間，比表面積在600m7g1500m7g之間，最好900m2/g1500m7g之間。納米氧化鎂，粒徑lnm20nm，最好為4nm15nm,比表面積10m2/g600m2/g，最好為50m7g600m7g，質(zhì)量百分含量0.1%5.0%，最好在0.2%4.0%之間。離子交換樹脂質(zhì)量百分含量10.0%80.0%，最好在30.0%60.0%，包括陰離子交換樹脂質(zhì)量百分含量5.0%60.0%，最好在10.0%45.0%，其中，凝膠型和大孔型比例在0:1010:IO之間，最好在3:107:10之間；陽離子交換樹脂質(zhì)量百分含量5.0%60.0%，最好在10.0%40.0%，其中，大孔型和凝膠型比例在0:1010:10之間，最好在3:lO7:lO之間。本發(fā)明使用的離子交換樹脂為粉末0狀，粒徑lOnm15Onm，最好在40踐100nm?，F(xiàn)有的解毒劑如活性炭、活性白土的比表面積大，吸附能力強(qiáng)，但主要是物理吸附，易于發(fā)生解吸造而成二次污染；納米二氧化鈦則主要受其光敏性的限制而不能得到廣泛應(yīng)用；采用活性炭與納米二氧化鈦復(fù)合也不能使其光敏性得到改善。而其他解毒劑大多是液體狀，攜帶使用不便，在性能上存在對金屬物體腐蝕性強(qiáng)，對人體皮膚傷害大，同時也會對環(huán)境產(chǎn)生一定的污染和毒副作用。4本發(fā)明的解毒劑的作用機(jī)理是，用活性炭高的吸附性能實(shí)現(xiàn)對化學(xué)毒劑的清除；添加適量納米氧化鎂成分，通過分子轉(zhuǎn)移、表面羥基切割等原理對化學(xué)污染物實(shí)現(xiàn)催化降解，納米尺度的氧化鎂比表面積極大，表面離子數(shù)眾多，由于表面大量Mg2+的誘導(dǎo)效應(yīng)使很多化學(xué)毒劑污染物的中心元素如S、P帶有部分電荷，毒劑分子結(jié)構(gòu)變得不穩(wěn)定，從而降解為小的片斷，或由離子交換樹脂吸附交換；通過凝膠型和大孔型離子交換樹脂，陰、陽離子交換，吸附去除沾染的化學(xué)毒劑以及納米氧化鎂催化降解后的化學(xué)毒劑殘留物小的片斷，部分的小的片斷也可以由活性炭吸附。離子交換樹脂又有凝膠型和大孔型，凝膠型吸附交換速度快，選擇性高，而大孔樹脂主要是針對不適于凝膠型吸附交換的大分子，因而本發(fā)明在比例上選擇凝膠型大于大孔型，同時很多毒劑分子經(jīng)過誘導(dǎo)會帶有部分正電荷，因而在解毒劑組成比例上選擇陰離子交換樹脂大于陽離子交換樹脂。本發(fā)明的解毒劑具有以下的優(yōu)點(diǎn)1.解毒劑為固體粉末狀，攜帶使用方便；2.解毒劑沒有腐蝕性，'對物體表面或人體皮膚不會造成傷害；3.解毒劑由活性炭、離子交換樹脂及納米氧化鎂復(fù)合而成，通過活性炭吸附、離子交換樹脂吸附交換、納米氧化鎂催化降解的復(fù)合作用，去除化學(xué)毒劑污染物。4.解毒劑用途廣泛，既能去除液體中，又能去除固體表面化學(xué)毒劑。具體實(shí)施方式一、解毒劑的制備按比例稱取一定量的活性炭、陰、陽離子交換樹脂和納米氧化鎂，置于研缽中，充分混合均勻，制得復(fù)合型解毒劑。二、解毒劑作用方法1.物體感染面解毒。本解毒劑可以直接使用或是將一定量所述的復(fù)合型解毒劑裝在一個袋中使用，通過擦拭物體感染面而解毒。2.液體解毒。本解毒劑可以直接使用或是將一定量所述的復(fù)合型解毒劑裝在一個袋中使用，通過將解毒劑直接投入或裝袋投入液體進(jìn)行解毒。三、實(shí)施例實(shí)施例1解毒劑1#，其組成質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為納米氧化鎂2.0%、陰離子交換樹脂為強(qiáng)堿苯乙烯型陰樹脂(201X7)40.0%，其中，大孔型和凝膠型比例為5:10、陽離子交換樹脂為強(qiáng)酸苯乙烯型陽樹脂(001X7)23.0%，其中，大孔型和凝膠型比例為5:1.0、活性炭35.0%。將0.lg解毒劑1#投加到100mL濃度為50mg/L的對氧磷水溶液中，在不同反應(yīng)時間下，測試解毒效果，結(jié)果見表l。表1復(fù)合解毒劑1#對模擬化學(xué)毒劑對氧磷的解毒效果反應(yīng)時間(min)02510153060120解毒率(％)085.4290.8191.6491.9693.5693.8794.552.實(shí)施例2解毒劑2弁，其組成質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為納米氧化鎂、2.0%、陰離子交換樹脂為強(qiáng)堿苯乙烯型陰樹脂(201X7)35.0%，其中，大孔型和凝膠型比例為4:10、陽離子交換樹脂20.0%，其中，大孔型和凝膠型比例為4:10、活性炭43.0%。-將0.lg解毒劑2#投加到100mL濃度為50mg/L的對氧磷水溶液中，在不同反應(yīng)時間下，測試解毒效果，結(jié)果見表2。'表2復(fù)合解毒劑2#對模擬化學(xué)毒劑對氧磷的解毒效果反應(yīng)時間(min)02510153060120解毒率(％)089.5792.7894.9795.7496.0096.7897.093.實(shí)施例3解毒劑3#，其組成質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為納米氧化鎂0.5%、陰離子交換樹脂為強(qiáng)堿苯乙烯型陰樹脂(201X7)25.0%，其中，大孔型和凝膠型比例為5:10、陽離子交換樹脂為強(qiáng)酸苯乙烯型陽樹脂(001X7)19.5%，其中，大孔型和凝膠型比例為5:10、活性炭55.0%。將0.lg解毒劑3#投加到100mL濃度為50mg/L的對氧磷水溶液中，在不同反應(yīng)時間下，測試解毒效果，結(jié)果見表3。表3復(fù)合解毒劑3#對模擬化學(xué)毒劑對氧磷的解毒效果反應(yīng)時間(min)02510153060120解毒率(%)090.5790.5290.5290.5690.5389.7188.974.實(shí)施例4解毒劑4#，其組成質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為納米氧化鎂2.5%、陰離子交換樹脂為強(qiáng)堿苯乙烯型陰樹脂(201X7)25.0%，其中，大孔型和凝膠型比例為3:10、陽離子交換樹脂為強(qiáng)酸苯乙烯型陽樹脂(001X7)22.5%，其中，大孔型和凝膠型比例為5:10、活性炭50.0%。將0.lg解毒劑4#投加到lOOmL濃度為50mg/L的對氧磷水溶液中，在不同反應(yīng)時間下，測試解毒效果，結(jié)果見表4。表4復(fù)合解毒劑4#對模擬化學(xué)毒劑對氧磷的解毒效果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>5.實(shí)施例5解毒劑5#,其組成質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為納米氧化鎂4.0%、陰離子交換樹脂為強(qiáng)堿苯乙烯型陰樹脂(201X7)37.0%，其中，大孔型和凝膠型比例為7:10、陽離子交換樹脂為強(qiáng)酸苯乙烯型陽樹脂(001X7)24.0%，其中，大孔型和凝膠型比例為6:10、活性炭35.0%。將0.lg解毒劑5#投加到100mL濃度為50mg/L的對氧磷水溶液中，在不同反應(yīng)時間下，測試解毒效果，結(jié)果見表5。，表5復(fù)合解毒劑5#對模擬化學(xué)毒劑對氧磷的解毒效果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>6.實(shí)施例6解毒劑1#，其組成質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為納米氧化鎂2.0%、陰離子交換樹脂為強(qiáng)堿苯乙烯型陰樹脂(201X7)40.0%，其中，大孔型和凝膠型比例為5:10、陽離子交換樹脂為強(qiáng)酸苯乙烯型陽樹脂(001X7)23.0%，其中，大孔型和凝膠型比例為5:10、活性炭35.0%。將0.lg解毒劑1#投加到100mL濃度為100mg/L的對氧磷水溶液中，在不同反應(yīng)時間下，測試解毒效果，結(jié)果見表6。表6復(fù)合解毒劑6#對模擬化學(xué)毒劑對氧磷的解毒效果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>解毒率060.7465.1768.5269.2270.4271.0871.85(%)7.實(shí)施例7解毒劑6#，其組成質(zhì)量百分?jǐn)?shù)納米氧化鎂3.0%、陰離子交換樹脂為強(qiáng)堿苯乙烯型陰樹脂(201X7)40.0%，其中，大孔型和凝膠型比例為7:10、陽離子交換樹脂為強(qiáng)酸苯乙烯型陽樹脂(001X7)22.0%，其中，大孔型和凝膠型比例為6:10、活性炭35.0%。將0.lg解毒劑6弁投加到lOOmL濃度為100mg/L的對氧磷水溶液中，在不同反應(yīng)時間下，測試解毒效果，結(jié)果見表7。表7復(fù)合解毒劑6#對模擬化學(xué)毒劑對氧磷的解毒效果反應(yīng)時間(min)02510153060120解毒率(%)079.1683.3384.0685.1485.5285.8586.00權(quán)利要求1.一種除化學(xué)毒劑的粉末狀復(fù)合解毒劑，按質(zhì)量百分比計，包括下列成分粉末狀活性炭，含量10.0～80.0％；納米氧化鎂，含量0.1％～5.0％；粉末狀陰離子交換樹脂，含量5.0％～60.0％；粉末狀陽離子交換樹脂，含量5.0％～60.0％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解毒劑，其特征在于，粉末狀陰離子交換樹脂，由凝膠型和大孔型組成，其中，大孔型和凝膠型比例在0:1010:IO之間;粉末狀陽離子交換樹脂，由凝膠型和大孔型組成，其中，大孔型和凝膠型比例在0:1010:IO之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1至2任意一項所述的解毒劑，其特征在于，所述的粉末狀活性炭，其粒徑10um150um;所述的納米氧化鎂，粒徑lnm20nm;所述的粉末狀陰離子交換樹脂，粒徑10um150um;所述的粉末狀陽離子交換樹脂，粒徑10um150um。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項所述的解毒劑，其特征在于，所述的粉末狀活性炭，比表面積600m2/g1500m2/g;所述的納米氧化鎂，比表面積10m7g600m7g。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的解毒劑，其特征在于，所述的粉末狀活性炭，含量20.0%60.0%;所述的納米氧化鎂，含量0.24.0%;所述的粉末狀陰離子交換樹脂，含量10.045.0%;所述的粉末狀陽離子交換樹脂，含量10.040.0%。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項所述的解毒劑，其特征在于，粉末狀陰離子交換樹脂，由凝膠型和大孔型組成，其中，大孔型和凝膠型比例在3:107:IO之間；粉末狀陽離子交換樹脂，由凝膠型和大孔型組成，其中，大孔型和凝膠型比例在3:107:IO之間。7.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項所述的解毒劑，其特征在于，所述的粉末狀活性炭，其粒徑30nm100iim;所述的納米氧化鎂，粒徑4nm15nm;所述的粉末狀陰離子交換樹脂，粒徑40ixm100nm;所述的粉末狀陽離子交換樹脂，粒徑40um100ixm。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的解毒劑，其特征在于，所述的粉末狀活性炭，比表面積900mVg1500ra7g;所述的納米氧化鎂，比表面積50600m7g。全文摘要本發(fā)明涉及一種粉末狀復(fù)合材料，尤其涉及一種粉末狀復(fù)合解毒劑，該種解毒劑由活性炭、離子交換樹脂及納米氧化鎂復(fù)合而成，通過活性炭吸附、離子交換樹脂吸附交換、納米氧化鎂催化降解的復(fù)合作用，去除化學(xué)毒劑污染物，其中，粉末狀活性炭，含量10.0～80.0％，最好為20.0％～60.0％；納米氧化鎂，含量0.1％～5.0％，最好為0.2～4.0％；粉末狀強(qiáng)堿苯乙烯型陰樹脂，含量5.0％～60.0％，最好為10.0～45.0％；粉末狀強(qiáng)酸苯乙烯型陽樹脂，含量5.0％～60.0％，最好為10.0～40.0％。本發(fā)明的解毒劑，解毒效果好，攜帶使用方便，不僅能有效去除固體表面沾染的化學(xué)毒劑，不會對物體表面或人體皮膚造成傷害，而且還能有效去除水中的化學(xué)毒劑。文檔編號A62D3/30GK101259315SQ20081005284公開日2008年9月10日申請日期2008年4月22日優(yōu)先權(quán)日2008年4月22日發(fā)明者宿紅波,朱孟府,游秀東,王海燕申請人:中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生裝備研究所