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锆掺杂二氧化钛悬浮液用于敏感设备洗消的可行性

沈忠 , 钟近艺 , 陈立坤 , 郑禾 , 闵崎 , 崔燕 , 赵渊中

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.08.032

采用尿素热分解均匀沉淀法制备不同Zr4+掺杂浓度的纳米TiO2,重点从粉体催化剂的光催化活性比较、分散溶剂的选取与性能测试、悬浮液的制备及消毒效果评价、溶剂挥发作用影响初步考察这4个方面开展研究,全面探索该方法用于敏感电子设备洗消的可行性.结果显示,掺杂浓度为10.05%(质量分数)的Zr-TiO2表现出较好的光催化活性;氢氟醚HFE-458适合作为悬浮液洗消剂的分散溶剂;在模拟太阳光下、不锈钢试片表面作用1h后,Zr-TiO2与HFE组成的悬浮液对芥子气(HD)及其模拟剂2-氯乙基乙基硫醚(2-CEES)的移除率皆≥99.99%,降解率分别为95.72和99.85%;在悬浮液体系下溶剂挥发作用对消毒效果的影响较小.研究表明将锆掺杂纳米TiO2悬浮液用于敏感电子设备的洗消,具有一定的技术可行性.

关键词: 敏感设备 , 洗消 , 悬浮液 , HD , 2-CEES

烷基卤去卤化酶对芥子气的催化水解

郭楠 , 董亮 , 刘景全 , 董志扬 , 钟近艺 , 孔令策

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.07.2015011402

本文通过密码子优化、高效表达并纯化出三种烷基卤去卤化酶DhaA、DmbA与LinB,评价了它们对芥子气的水解效率,分析并优化了酶促水解过程中需要调控的机制.通过实验,最终确定了活性成分为DhaA,缓冲剂为HEPES-NaOH,助溶剂为丙三醇的芥子气高效生物酶洗消体系,使用高效液相色谱质谱确定该体系的洗消产物为无毒硫二甘醇.酶活实验及对芥子气的消毒效果评价结果表明:该洗消体系对芥子气的最佳水解pH值为8.6,kcat/Km值为9.6s-1mmol·L-1,是国外同类水解酶的1.7倍,水解速率为自然水解速率的320倍,对10 mg·mL-1芥子气的水解率从27.4%提高至93.2%,较好解决了高浓度芥子气高效水解脱毒问题.

关键词: 烷基卤去卤化酶 , 芥子气 , 催化水解

模拟太阳光下锗掺杂纳米TiO2对化学毒剂的降解性能

沈忠 , 钟近艺 , 赵渊中 , 崔燕 , 陈立坤 , 郑禾

无机材料学报 doi:10.15541/jim20150450

采用均匀沉淀法制备不同锗掺杂浓度的纳米二氧化钛(TiO2);为了研究掺杂浓度与粉体活性之间的关系,针对化学毒剂(CWAs)模拟剂2-氯乙基乙基硫醚(2-CEES)和甲基膦酸二甲酯(DMMP)开展光催化消毒实验,并用动力学方程拟合实验结果;通过XRD、UV-Vis、BET、BJH、SEM和TEM等技术对样品进行表征,分析锗掺杂对TiO2结构及性能的影响;综合考虑溶剂的毒性、挥发性、可燃性和溶解性等因素,以氢氟醚(HFE)作为分散溶剂,研究模拟太阳光下Ge-TiO2和HFE混合体系对芥子气(HD)、梭曼(GD)和维埃克斯(VX)的消毒性能.结果表明:适量锗掺杂不会改变纳米TiO2的晶型结构,可以减小晶粒尺寸,增大比表面积,增强光利用率,提高消毒活性;相较于直接使用粉体消毒,混合体系的消毒效率明显提高;在模拟太阳光下,最佳锗掺杂浓度(6.24wt%)样品与HFE-458 (HCF2CF2CH2OCF2CF2H)组成的混合体系与三种化学毒剂反应60 rnin的降解率分别为:HD 98.73%、GD 100%、VX 100%.

关键词: 化学毒剂 , 洗消 , 锗掺杂 , 二氧化钛 , 氢氟醚 , 模拟太阳光

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