偏二甲肼吸收剂及制备方法和应用技术

本发明专利技术属于推进剂处理技术领域，本发明专利技术公开了一种偏二甲肼吸收剂及制备方法和应用。制备方法包括如下步骤：称取适量CTAB溶于100mL去离子水中，取100ml石墨烯分散液、200ml纳米纤维素溶液，混合均匀加入500ml三颈烧瓶中，使用NaOH将溶液pH调至8.5得到混合液，将9～18ml正硅酸乙酯逐滴加入至所述的混合溶液中，其中，质量比石墨烯:纳米纤维素:正硅酸乙酯＝1:4：16.7～33.4，在40℃下搅拌24h，将反应所得浆体抽滤得到滤饼，用乙醇洗涤3次，60℃真空干燥24h，得到A组分；制备B组分：选用商业化的大孔弱酸性阳离子交换树脂,使用前依次用去离子水、碱，酸进行预处理。本发明专利技术的吸收剂具有性能稳定和吸收效果好的优点。

UDMH absorbent and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
偏二甲肼吸收剂及制备方法和应用
本专利技术涉及推进剂处理
，具体涉及一种偏二甲肼吸收剂及制备方法和应用。
技术介绍
本专利技术对于
技术介绍
的描述属于与本专利技术相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本专利技术的
技术实现思路
，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本专利技术在首次提出申请的申请日的现有技术。液体推进剂具有比冲高、推力易于调节、能够多次点火、可脉冲工作等优点，在各种战略导弹、战术导弹、大型运载火箭、各种航天器中得到广泛应用。其中，以四氧化二氮为代表的硝基氧化剂和以偏二甲肼、无水肼、甲基肼为代表的肼类燃料是应用最为普遍的常规液体推进剂。但这些常规液体推进剂具有易燃、易爆、强腐蚀性、强氧化性的性质，且具有较高程度的毒性，使用过程中一旦出现泄漏，则可能会引起着火、爆炸等危险，并会导致环境污染、威胁人员生命安全和身体健康。近年来，随着我国国防事业和航天技术的快速发展，液体推进剂的用量逐渐增大，应用范围不断拓展，这就导致使用过程中发生泄漏的可能性不断提升。在使用的过程中一旦发生泄漏处理不当，随时都有可能转化为火灾、爆炸或人员中毒事故，而火灾爆炸事故又常因泄漏事故蔓延而扩大。如何快速处理泄漏的液体推进剂，是遏制事故扩散和恶化的核心问题。国内外液体推进剂处理技术主要有吸附法、中和法、氧化法、氯化法、催化法、生物降解法等，作为应急处理较常用的方法是吸附法和中和法。其中，中和法是利用酸碱中和机理，在发生推进剂泄漏时使用对应中和液进行处理，但该过程会出现大量液体流动扩散，污染面积扩大易造成二次污染；吸附法是利用吸收剂吸附泄漏的液体推进剂，以便回收或去除，具有操作简便、费用低及吸收剂可重复使用等优点，因此吸附法在处理泄漏液体推进剂具有很大的实用意义。然而目前的吸附剂存在吸收效果不理想和稳定性差的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种偏二甲肼吸收剂及制备方法和应用，本专利技术的偏二甲肼吸收剂吸收效果好、稳定性强。第一方面，本专利技术提供了一种偏二甲肼吸收剂的制备方法，所述的偏二甲肼吸收剂包括A组分和B组分，制备方法包括如下步骤：制备A组分：称取CTAB溶于100mL去离子水中，取100ml石墨烯分散液、200ml纳米纤维素溶液，混合均匀加入500ml三颈烧瓶中，使用NaOH将溶液pH调至8.5得到混合液，将9～18ml正硅酸乙酯逐滴加入至所述的混合溶液中，其中，质量比石墨烯：纳米纤维素：正硅酸乙酯＝1:4：16.7～33.4，在40℃下搅拌24h，将反应所得浆体抽滤得到滤饼，用乙醇洗涤3次，60℃真空干燥24h，得到A组分。制备B组分：选用商业化的大孔弱酸性阳离子交换树脂,使用前依次用去离子水、碱，酸进行预处理。进一步的，所述的A组分的比表面积为：300～500m2/g。进一步的，所述的大孔弱酸性阳离子交换树脂全交换容量≥4.00mmol/g，AB成分吸附比为1:0.45。第二方面，本专利技术提供了一种偏二甲肼吸收剂，所述的吸收剂由上述的制备方法制备而得。第三方面，本专利技术提供了一种偏二甲肼吸收剂在液体推进剂吸收中的应用，所述的吸收剂由上述的制备方法制备而得或为上述的吸收剂。进一步的，包括如下步骤：A组分将泄漏的偏二甲肼凝胶化，降低其流动性和挥发性，防止气体挥发处理时可能出现的爆燃现象，B组分通过大孔道吸附泄漏的偏二甲肼，通过孔道内部的弱酸液体中和偏二甲肼。本专利技术实施例具有如下有益效果：本申请的吸收剂中A组分为三元微孔大分子吸附材料(石墨烯/二氧化硅杂化材料负载在大分子纤维骨架上)，B组分为弱酸化大孔离子交换树脂，A组分将泄漏的偏二甲肼凝胶化，降低其流动性和挥发性，防止气体挥发处理时可能出现的爆燃现象，B组分通过大孔道吸附泄漏的偏二甲肼，通过孔道内部的弱酸液体中和偏二甲肼。将石墨烯/二氧化硅复合材料颗粒负载到大分子纤维素上，形成三元微孔大分子材料，在具备高吸附气体性能时，可将泄漏的液体凝胶化，降低其流动性和挥发性。弱酸化大孔离子交换树脂，利用离子交换树脂孔径大、吸附容量大的特点，将弱酸液充满在树脂孔道内，可释放大量活泼氢离子，在吸附中和处理偏二甲肼过程中离子容易迁移扩散，吸附速度快，吸附效率高，为处理过程提供良好的接触条件偏二甲肼进入到树脂孔道内与填充的弱酸液反应生成盐，树脂孔道中也存在大量的氢离子，与弱酸液共同作用，提高吸附速率和吸附容量。本专利技术的偏二甲肼吸收剂吸收偏二甲肼过程中开始吸附速率很快，且吸附比增加比较均匀，这是因为酸性物质附着在交换树脂上且交换树脂的孔径相对较大比较容易吸附挥发的偏二甲肼，酸性物质和偏二甲肼接触比较充分且可以快速的进行酸碱中和反应。附图说明图1为本专利技术一实施例中三元微孔大分子吸附材料(图A)和弱酸化大孔离子交换树脂(图B)处理偏二甲肼示意图。图2为本专利技术一实施例中基于石墨烯材料的偏二甲肼吸收剂实物图。图3为本专利技术一实施例中偏二甲肼吸收剂TEM照片。图4为本专利技术一实施例中偏二甲肼吸收剂组分A成胶效果对比图。图5为本专利技术一实施例中偏二甲肼吸收剂B组分干燥器侧吸附比试验图。图6为本专利技术一实施例中吸收剂吸附过量偏二甲肼时吸附比随时间的变化图。具体实施方式下面结合实施例对本申请进行进一步的介绍。为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。不同实施例之间可以替换或者合并组合，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施方式。一种偏二甲肼吸收剂的制备方法，所述的偏二甲肼吸收剂包括A组分和B组分，制备方法包括如下步骤：制备A组分：称取3gCTAB溶于100ml去离子水中，取100ml石墨烯分散液、200ml纳米纤维素溶液，混合均匀加入500ml三颈烧瓶中，使用NaOH将溶液pH调至8.5得到混合液，将14ml正硅酸乙酯以1～2d/s的速度逐滴加入至所述的混合溶液中，其中，质量比石墨烯:纳米纤维素:正硅酸乙酯＝1:4:25，在40℃下搅拌24h，将反应所得浆体抽滤得到滤饼，用乙醇洗涤3次，60℃真空干燥24h，得到A组分。制备B组分：选用商业化的D113大孔弱酸性阳离子交换树脂,使用前依次用去离子水、碱，酸进行预处理。在本专利技术的一些实施例中，所述的A组分的比表面积为：300～500m2/g。在本专利技术的一些实施例中，所述的D113大孔弱酸性阳离子交换树脂全交换容量≥4.00mmol/g，AB成分吸附比为1:0.45。一种偏二甲肼吸收剂，所述的吸收剂由上述的制备方法制备而得。一种偏二甲肼吸收剂在液体推进剂吸收中的应用，所述的吸收剂由上述的制备方法制备而得或为上述的吸收剂。在本专利技术的一些实施例中，包括如下步骤：A组分将泄漏的偏二甲肼凝胶化，降低其流动性和挥发性，防止气体挥发处理时可能出现的爆燃现象，B组分通过大孔道吸附泄漏的偏二甲肼，通过孔道内部的弱酸液体中和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种偏二甲肼吸收剂的制备方法，其特征在于，所述的偏二甲肼吸收剂包括A组分和B组分，制备方法包括如下步骤：/n制备A组分：称取CTAB溶于100mL去离子水中，取100ml石墨烯分散液、200ml纳米纤维素溶液，混合均匀加入500ml三颈烧瓶中，使用NaOH将溶液pH调至8.5得到混合液，将9～18ml正硅酸乙酯逐滴加入至所述的混合溶液中，其中，质量比石墨烯：纳米纤维素：正硅酸乙酯＝1:4:16.7～33.4，在40℃下搅拌24h，将反应所得浆体抽滤得到滤饼，用乙醇洗涤3次，60℃真空干燥24h，得到A组分；/n制备B组分：选用商业化的大孔弱酸性阳离子交换树脂，使用前依次用去离子水、碱，酸进行预处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种偏二甲肼吸收剂的制备方法，其特征在于，所述的偏二甲肼吸收剂包括A组分和B组分，制备方法包括如下步骤：
制备A组分：称取CTAB溶于100mL去离子水中，取100ml石墨烯分散液、200ml纳米纤维素溶液，混合均匀加入500ml三颈烧瓶中，使用NaOH将溶液pH调至8.5得到混合液，将9～18ml正硅酸乙酯逐滴加入至所述的混合溶液中，其中，质量比石墨烯：纳米纤维素：正硅酸乙酯＝1:4:16.7～33.4，在40℃下搅拌24h，将反应所得浆体抽滤得到滤饼，用乙醇洗涤3次，60℃真空干燥24h，得到A组分；
制备B组分：选用商业化的大孔弱酸性阳离子交换树脂，使用前依次用去离子水、碱，酸进行预处理。


2.根据权利要求1所述的偏二甲肼吸收剂的制备方法，其特征在于，所述的A组分的比表面积为：300～500m2...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾瑛，吕晓猛，许国根，方涛，索志勇，沈可可，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61