[发明专利]双氧水改性活性炭在吸附偏二甲肼中的应用

说明书

本发明公开了双氧水改性活性炭在吸附偏二甲肼中的应用，所述双氧水改性活性炭是将经水煮的预处理活性炭加入质量浓度为30％的双氧水中，于40～60℃水浴震荡1～4h后静置2～4h，用蒸馏水洗涤至上清液中不含H₂O₂后干燥得到，其中预处理活性炭与质量浓度为30％的双氧水的质量体积比为1g:7.5～15mL。本发明采用双氧水改性活性炭吸附偏二甲肼具有设备体积小、操作简单、吸附材料价格低廉，吸附效果佳等优点，对于小剂量的偏二甲肼气体的处理和防护具有十分明显的优势。

技术领域

本发明属于少量偏二甲肼的吸附处理技术领域，具体涉及一种经双氧水改性的活性炭吸附偏二甲肼的方法。

背景技术

偏二甲肼(UDMH)具有良好的燃烧性能、高比冲的能量特性、较宽的液态范围等优点，因此被广泛用作飞船、卫星和运载火箭等的主体燃料，是我国航天和军事领域广泛应用的一种非常重要的液体推进剂。但其易燃、易爆、吸附性强且有剧毒，一旦发生泄漏，将会引发火灾、爆炸、人员中毒和环境污染等一系列严重的后果。目前主要存在问题有：一方面：在偏二甲肼的存储过程中，若储罐密封性能不好或储库通风不佳等，会造成偏二甲肼气体的蓄积，容易产生安全隐患，甚至发生爆炸，危及人员安全；另一方面：随着我国航天和国防工业的发展，偏二甲肼被大量使用，对操作接触人员的防护主要以固体材料吸附防毒面具为主，且大多使用的都是通用型有毒气体防护面具，这些产品能起到一定的防护作用，但是对偏二甲肼气体的吸附效果并不理想，特别是选择性不够高，且价格昂贵。如620P型防毒面具材料对偏二甲肼气体的吸附穿透时间为5min，饱和吸附量为30.51mg/g，G106型防毒面具材料偏二甲肼气体的吸附穿透时间为15min，饱和吸附量为77.93mg/g。因此，如何降低偏二甲肼生产、运输、储存和使用过程中的危险，确保相关接触人员的人身安全，减轻对环境的污染，已成为目前研究的重点，特别是针对偏二甲肼气体的处理和防护显得更为迫切。

国内外开展偏二甲肼气体处理方法研究的时间较早，技术手段也多种多样，主要包括：水吸收法、直接燃烧法、溶液中和法、催化氧化法等，其中水吸收法由于会产生大量废水因而主要用于偏二甲肼气体的应急处理；直接燃烧法主要用于大剂量的偏二甲肼气体处理，且不适合人体防护；溶液中和法的中和液成分复杂，且废液的处理相对困难；催化氧化法的经济效益较低，且不适合人体防护。

活性炭比表面积大，孔径较发达，主要为微孔结构，可以吸附大多数的有机气体，而且含有较多的酸性官能团。偏二甲肼是一种弱碱性的极性有机气体，根据吸附理论，其更容易被含有酸性官能团的极性吸附剂吸附。因此，活性炭可用于吸附偏二甲肼，但其吸附效果有限。

发明内容

本发明的目的是提供双氧水改性活性炭在吸附处理泄漏偏二甲肼气体中的应用，一方面解决了偏二甲肼存储过程中因储罐密封性能不好或储库通风不佳等原因，造成的偏二甲肼气体的蓄积，从而产生的腐蚀、爆炸等安全隐患；另一方面也解决了操作接触人员的安全防护问题，从而保证了偏二甲肼的贮存安全及接触人员的防护安全。

本发明所述双氧水改性活性炭的制备方法为：将活性炭于沸水中煮沸2h后漂洗至上清液澄清，然后于110℃恒温烘干6h，得到预处理活性炭；将预处理活性炭加入质量浓度为30％的双氧水中，于40～60℃水浴震荡1～4h后静置2～4h，用蒸馏水洗涤至上清液中不含H₂O₂，于110℃下干燥6小时，得到双氧水改性活性炭。

上述双氧水改性活性炭的制备方法中，优选预处理活性炭与质量浓度为30％的双氧水的质量体积比为1g:7.5～15mL，进一步优选预处理活性炭与质量浓度为30％的双氧水的质量体积比为1g:10～12.5mL。

本发明的有益效果如下：