一种固载二氧化氯缓释凝胶制造技术

本发明专利技术公开了一种固载二氧化氯缓释凝胶材料及其制备方法，它由二氧化氯前体、载体、活化剂、稳定剂、香精、凝胶剂、水等原料组成，为更好控制二氧化氯释放速率，本发明专利技术制备方案的特点是将所述活化剂固载在多孔载体的孔道内，再把载体分散在凝胶中，采用本发明专利技术方案，一方面二氧化氯前体和固载活化剂的反应速率得到控制，另一方面生成的二氧化氯气体需要克服载体孔道内孔道扩散阻力和孔道外凝胶的扩散阻力才能释放到环境中去，这样二氧化氯的生成速率和生成二氧化氯后释放速率都能做到有效调节。本发明专利技术所述固载二氧化氯凝胶材料存储稳定，不泄露二氧化氯气体，在使用时能够克服现有技术中凝胶形成初期急剧释放二氧化氯现象发生，能够非常长久、平稳释放二氧化氯气体，它能起到去除异味，杀菌、消毒和去除室内环境中甲醛等易挥发有机物的功效。

A sustained release gel loaded with chlorine dioxide

【技术实现步骤摘要】
一种固载二氧化氯缓释凝胶
本专利技术涉及环保领域制备二氧化氯产品的技术，具体是一种固载二氧化氯缓释凝胶及其制备方法。
技术介绍
二氧化氯具有强氧化性，在环保
有非常广泛的应用。目前，装修材料所释放出的甲醛、甲苯等易挥发有机物已成为室内环境的主要污染物，人长期处于这些污染物超标的环境中会严重危害身体健康，低浓度二氧化氯能在常温下把甲醛、甲苯等有机物氧化成无毒、无害的二氧化碳和水，从而去除这些污染物。二氧化氯的强氧化性还常被用作杀菌消毒剂，低浓度的二氧化氯能够杀灭细菌，使蔬菜、水果保鲜，存储时间更长，利用二氧化氯用于水体消毒，效果比一般含氯消毒剂高2.5倍，而且安全无毒副作用，二氧化氯已被世界卫生组织列为A1级杀菌消毒剂，是国际上公认最理想的含氯消毒剂更新换代产品。二氧化氯还可用于去除异味，它与环境中有臭味的含硫污染物接触之后，能够迅速发生氧化反应，从而去除臭味，口腔医疗上也有用其消除口腔异味，因此，用于环境治理的二氧化氯相关产品的开发非常有意义。二氧化氯气体性质不稳定，难以压缩存储和运输，使用时需现场制备。为了拓展其应用范围，市面上也出现了一些二氧化氯缓释产品，如专利CN1175350A报道将二氧化氯溶液吸附在载体上做成片剂或粉剂，使用时加酸酸化放出二氧化氯；专利CN104707463A报道采用亚氯酸钠与柠檬酸、草酸等的反应来制备二氧化氯缓释凝胶，上述专利对二氧化氯的存储、安全使用等方面都做了有益的改进，但现有的缓释二氧化氯产品还存在一些问题，如产品存储时会缓慢泄露一些二氧化氯，影响到产品的安全性和保质期，产品在与水混合形成凝胶初期会有急剧释放二氧化氯的爆释现象，这会产生呛人的气味，影响健康和安全。另外，在产品的使用周期内二氧化氯产生速率不稳定且存在较大差异，这些都会造成治理环境中二氧化氯浓度不易控制，产品有效作用期短，效果有待进一步提高。为解决上述问题，迫切需要开发一种方便使用的，可控缓释二氧化氯气体的产品和技术用于环境治理领域，这种二氧化氯产品存储稳定性好，保质期长，在使用时，不会产生二氧化氯爆释现象，能够平稳、持久缓慢释放含二氧化氯气体。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种固载二氧化氯凝胶缓释材料及其制备方法。这种材料存储稳定，不泄露二氧化氯气体，在使用过程中，能够非常长久、缓慢释放含二氧化氯气体，因此环境中的二氧化氯浓度安全、可控，它能有效的去除室内环境中甲醛、甲苯等易挥发有机物，去除异味，还具有杀菌、消毒的功效，这种产品在治理环境时对环境不会带来二次污染，具有保质期长，使用方便、效率高的优点。本专利技术采用的技术方案是：一种固载二氧化氯缓释凝胶，其原料各组分质量百分比含量为：二氧化氯前体1～10%、载体3～20%、活化剂0.5～10%、稳定剂0～10%、香精0～2%、凝胶剂3-15%、其余为水。所述凝胶制备的优选方案是活化剂为酸性物质，使用时与二氧化氯前体反应产生二氧化氯。文献中报道的二氧化氯缓释凝胶都是借助于凝胶形成的扩散阻力来抑制二氧化氯的释放速率，而没有从源头上控制二氧化氯的生成速率。为能平稳的控制二氧化氯释放速率，特别是为防止使用初期，凝胶组分与水混合时急剧产生二氧化氯的爆释现象，本专利技术专利所采取的方案是将所述活化剂固载在多孔载体的孔道内，这样一方面控制了活化剂和二氧化氯前体的反应速率，另一方面在载体孔道内部反应产生的二氧化氯需要克服载体孔道内孔道扩散阻力和载体外部凝胶扩散阻力才能释放到环境中去。采用本专利技术方案，二氧化氯的生成速率和生成二氧化氯后的释放速率都能做到有效调节。进一步的，所述二氧化氯前体材料为亚氯酸盐，在遇到上述活化剂时能够发生化学反应产生二氧化氯气体，亚氯酸盐可以是任何金属亚氯酸盐，优选的是碱金属亚氯酸盐，如亚氯酸钠、亚氯酸钾，碱土金属亚氯酸盐，如亚氯酸钙、亚氯酸钡和亚氯酸镁，最优选的是亚氯酸钠。进一步的，所述载体为干燥的多孔固体材料，优选的是干燥的无机多孔材料，优选的载体是合成分子筛，如A、X、Y、丝光沸石分子筛或天然分子筛，粘土如膨润土、高岭土或硅胶，上述载体为惰性载体。所述载体也可以是惰性载体通过酸化改性而制备的酸性载体，如通过离子交换或浸渍法制备的酸化的合成分子筛、如酸化的A、X、Y、丝光沸石分子筛，酸化的天然分子筛、酸化的粘土如酸化膨润土、酸化高岭土，优选的制备方法是通过所述的载体材料与硫酸、盐酸、硝酸、季铵盐如硝酸铵、硫酸铵的水溶液通过离子交换或浸渍的方法制备。进一步的，活化剂为酸性物质，优选的活化剂可以是有机酸或无机酸如柠檬酸、苹果酸、草酸或硼酸；优选的活化剂也可以是酸性载体如酸化的A、X、Y、丝光沸石分子筛，酸化的天然分子筛、酸化的粘土如酸化膨润土、酸化高岭土。进一步的，所述稳定剂为存储时抑制二氧化氯释放的物质，稳定剂可以是氯化钙、硫酸镁、硫酸钠、氢氧化钾等。进一步的，凝胶剂由吸水性聚丙烯酸盐和丙烯酰胺交联剂组成。进一步的，本专利技术还提供一种固载二氧化氯缓释凝胶的制备和使用方法，所述制备和使用方法包括以下步骤。a、制备固载活化剂：向水中加入柠檬酸、苹果酸、草酸或硼酸中一种酸制备酸性水溶液，加入一定比例的惰性载体材料，控制浸渍液温度20～90oC,浸渍4～12小时，沥干液体，105oC干燥4～12小时，即得到固载活化剂；也可单独采用酸性载体作固载活化剂，无须再加入酸性活化剂，具体就是通过离子交换或浸渍法来制备酸化的合成分子筛，如酸化的A、X、Y、丝光沸石分子筛、酸化的天然分子筛、酸化的粘土作为固载活化剂，优选的制备方法是通过所述的惰性载体材料与硫酸、草酸、硝酸、季铵盐如硝酸铵、硫酸铵的水溶液通过离子交换或浸渍的方法制备。制备酸性载体：配制一定浓度的酸性溶液（硫酸、草酸或硝酸）或季铵盐（硝酸铵或硫酸铵）溶液，加入惰性载体材料到溶液中，溶液控温在60～90oC，搅拌2～8小时，过滤，用400ml去离子水洗3遍至中性，110oC干燥8小时，450oC焙烧2～5小时，在干燥器中冷却到室温，即得到酸性载体。b、一种负载二氧化氯缓释凝胶优选实施方案是把亚氯酸盐加入到去离子水中配成二氧化氯溶液，把溶液密闭包装于能够隔绝空气渗人的容器中即为A剂，A剂中也可添加非还原性香精。把其它组分，包括固载活化剂或酸性载体、凝胶剂、稳定剂、固体香精混合均匀制备成粉剂B，密闭包装于能够隔绝空气渗人的包装袋中，这样成品能够长期保持不变质，存储时没有二氧化氯气体释放或损失，使用时把B剂加入到A剂即可迅速形成凝胶。所述凝胶的制备也可以是把上述组分，亚氯酸盐、固载活化剂或酸性载体、凝胶剂、稳定剂、固体香精混合均匀制成一元粉剂，密闭包装于隔绝空气渗人的包装袋中，使用时打开包装，放到一定量去离子水中，即可迅速形成凝胶，上述凝胶放在环境中可长时间缓慢释放含二氧化氯气体。优选的方案是A剂和B剂分开包装，存储时不会有二氧化氯释放问题。如果采用一元粉剂包装，各成分在制备和混合时一定要控制水含量在一定范围以下。上述负载的二氧化氯凝胶可以在载体孔道内生成二氧化氯气体，通过克服载体孔道内孔道扩散阻力和凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固载二氧化氯缓释凝胶，其原料组成包含二氧化氯前体、载体、活化剂、稳定剂、凝胶剂、香精和水，本专利技术方案是把活化剂固载到多孔载体的孔道内形成固载活化剂，再将上述原料制成凝胶，将二氧化氯前体和固载活化剂分散在凝胶中，通过二氧化氯前体和固载活化剂反应产生二氧化氯气体，其中二氧化氯的生成速率和生成二氧化氯后释放速率都能做到有效控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种固载二氧化氯缓释凝胶，其原料组成包含二氧化氯前体、载体、活化剂、稳定剂、凝胶剂、香精和水，本发明方案是把活化剂固载到多孔载体的孔道内形成固载活化剂，再将上述原料制成凝胶，将二氧化氯前体和固载活化剂分散在凝胶中，通过二氧化氯前体和固载活化剂反应产生二氧化氯气体，其中二氧化氯的生成速率和生成二氧化氯后释放速率都能做到有效控制。


2.根据权利要求1所述固载二氧化氯缓释凝胶，其特征在于，所述二氧化氯前体材料为亚氯酸盐，亚氯酸盐可以是任何金属亚氯酸盐，优选的是碱金属亚氯酸盐，如亚氯酸钠、亚氯酸钾，碱土金属亚氯酸盐，如亚氯酸钙、亚氯酸钡和亚氯酸镁，最优选的是亚氯酸钠。


3.根据权利要求1所述固载二氧化氯缓释凝胶，其特征在于，所述载体为干燥的多孔固体材料，优选的是干燥的无机多孔材料，优选的载体是合成分子筛，如A、X、Y、丝光沸石分子筛或天然分子筛，粘土如膨润土、高岭土或硅胶，上述载体材料为惰性载体；所述载体也可以是惰性载体通过酸化改性而制备的酸性载体，如通过离子交换或浸渍法制备的酸化的合成分子筛、如酸化的A、X、Y、丝光沸石分子筛，酸化的天然分子筛、酸化的粘土如酸化膨润土、酸化高岭土，优选的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王波，王治邦，
申请(专利权)人：青岛普泰克化工有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37