模拟太阳光下锗掺杂纳米TiO₂对化学毒剂的降解性能

沈忠^1,2，钟近艺^1,3，赵渊中¹，崔燕^1,3，陈立坤¹，郑禾^1,3

1. 防化研究院2. 西北核技术研究所3. 国民核生化灾害防护国家重点实验室

摘 要：采用均匀沉淀法制备不同锗掺杂浓度的纳米二氧化钛（Ti O2）;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Ti O2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-Ti O2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Ti O2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 min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;