CZ304293B6 - Použití oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin - Google Patents
Použití oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin Download PDFInfo
- Publication number
- CZ304293B6 CZ304293B6 CZ2013-350A CZ2013350A CZ304293B6 CZ 304293 B6 CZ304293 B6 CZ 304293B6 CZ 2013350 A CZ2013350 A CZ 2013350A CZ 304293 B6 CZ304293 B6 CZ 304293B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- cerium oxide
- organophosphorus compounds
- organophosphorus
- decompose
- compounds
- Prior art date
Links
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 40
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 title description 7
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 title description 7
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 6
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 title description 6
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 51
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 abstract description 14
- 239000002575 chemical warfare agent Substances 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 4
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 abstract description 4
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 abstract description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- RLBIQVVOMOPOHC-UHFFFAOYSA-N parathion-methyl Chemical group COP(=S)(OC)OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 RLBIQVVOMOPOHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000001769 paralizing effect Effects 0.000 description 6
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- GRXKLBBBQUKJJZ-UHFFFAOYSA-N Soman Chemical compound CC(C)(C)C(C)OP(C)(F)=O GRXKLBBBQUKJJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 5
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- JHJOOSLFWRRSGU-UHFFFAOYSA-N Fenchlorphos Chemical compound COP(=S)(OC)OC1=CC(Cl)=C(Cl)C=C1Cl JHJOOSLFWRRSGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- BKIMMITUMNQMOS-UHFFFAOYSA-N nonane Chemical compound CCCCCCCCC BKIMMITUMNQMOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BTJIUGUIPKRLHP-UHFFFAOYSA-N 4-nitrophenol Chemical compound OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 BTJIUGUIPKRLHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 3
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 3
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- DYAHQFWOVKZOOW-UHFFFAOYSA-N Sarin Chemical compound CC(C)OP(C)(F)=O DYAHQFWOVKZOOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- GHLITDDQOMIBFS-UHFFFAOYSA-H cerium(3+);tricarbonate Chemical group [Ce+3].[Ce+3].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O GHLITDDQOMIBFS-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- -1 rare-earth compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- LINPIYWFGCPVIE-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-trichlorophenol Chemical compound OC1=C(Cl)C=C(Cl)C=C1Cl LINPIYWFGCPVIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005949 Malathion Substances 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000007964 Organophosphate Poisoning Diseases 0.000 description 1
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 229960001759 cerium oxalate Drugs 0.000 description 1
- ZMZNLKYXLARXFY-UHFFFAOYSA-H cerium(3+);oxalate Chemical group [Ce+3].[Ce+3].[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O ZMZNLKYXLARXFY-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003426 co-catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- JXSJBGJIGXNWCI-UHFFFAOYSA-N diethyl 2-[(dimethoxyphosphorothioyl)thio]succinate Chemical compound CCOC(=O)CC(SP(=S)(OC)OC)C(=O)OCC JXSJBGJIGXNWCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 description 1
- 229960000453 malathion Drugs 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012434 nucleophilic reagent Substances 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCCNCVORNKJIRZ-UHFFFAOYSA-N parathion Chemical compound CCOP(=S)(OCC)OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 LCCNCVORNKJIRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000003586 protic polar solvent Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000979 synthetic dye Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Použití oxidu ceričitého o měrném povrchu 10 až 150 m.sup.2.n./g a velikosti primárních krystalitů nejvýše 50 nm s celkovým obsahem nejvýše 45 hmont. % příměsi, kterou je alespoň jedna sloučenina vybraná ze skupiny zahrnující sloučeniny lanthanoidů, vápníku a křemíku, k rozkladu organofosforečných sloučenin, zejména pesticidů, při zneškodňování bojových chemických látek a jako aktivní přepážka bránící šíření otravných plynů.
Description
(57) Anotace:
Použití oxidu ceričitého o měrném povrchu 10 až 150 m2/g a velikosti primárních krystalitů nejvýše 50 nm s celkovým obsahem nejvýše 45 hmont. % příměsi, kterou je alespoň jedna sloučenina vybraná ze skupiny zahrnující sloučeniny lanthanoidů, vápníku a křemíku, k rozkladu organofosforeěných sloučenin, zejména pesticidů, při zneškodňování bojových chemických látek a jako aktivní přepážka bránící šíření otravných plynů.
Použiti oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin
Oblast techniky
Vynález se týká použití oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin, jako jsou organofosforečné pesticidy (např. parathion, malathion, fenchlorphos a řada dalších), bojové chemické látky nervově paralytické ze skupiny organofosfátů (sarin, soman. VX aj.), případně další.
Dosavadní stav techniky
Cer patří mezi nej rozšířenější prvky vzácných zemin. Jeho obsah v rudách a koncentrátech prvků vzácných zemin bývá kolem 50 % (vztaženo na sumu prvků vzácných zemin) aje tedy relativně snadno dostupný za přijatelné ceny, zejména pokud není požadována mimořádně vysoká čistota jeho sloučenin. Oxid ceričitý se vyrábí ve velkém měřítku a v různých čistotách jako účinný prostředek pro leštění skla. Oxid ceričitý je rovněž často používán v oblasti katalýzy, obvykle ve směsi s oxidy jiných prvků, případně jako tzv. ko-katalyzátor zvyšující účinnost vlastního katalyzátoru. Bývá součástí tzv. třícestných katalyzátorů pro čištění spalin. Bylo popsáno použití oxidu ceričitého jako fotokatalyzátoru pro rozklad syntetických barviv, účinnost tohoto procesu však byla poměrně nízká.
Lze konstatovat, že použití oxidu ceričitého k rozkladu organických látek za nízkých teplot a tlaků a bez přítomnosti světelného záření nebylo dosud dokumentováno. Zejména nebyl dokumentován způsob a podmínky použití oxidu ceričitého pro rozklad výše zmíněných organofosforečných sloučenin. Z příbuzných sloučenin prvků vzácných zemin bylo dokumentováno použití oxidu ytritého k rozkladů simulantů organofosforečných bojových otravných látek, ovšem reakce probíhala s dostatečnou rychlostí pouze v plynné fázi za zvýšené teploty. Při použití oxidů jiných kovů (Mgo, A1203) je třeba pro dosažení dostatečné degradační účinnosti pracovat při zvýšených hodnotách pH (~9), což je nevýhodné např. při dekontaminaci choulostivých elektronických zařízení. [K. Kim et al.: Destruction and detection of Chemical warfare agents. Chemical Reviews,lll, 5345-5403 (2011)].
Dosud se pro rozklad organofosforečných sloučenin používá alkalický chlornan. Nevýhodou použití alkalického chlornanu k rozkladu organofosforečných sloučenin je zejména to, že vzniklé produkty jsou toxické a agresivní, což znesnadňuje jejich následnou likvidaci.
Uvedené nevýhody alespoň z části odstraňuje použití oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin podle vynálezu.
Podstata vynálezu
Použití oxidu ceričitého o měrném povrchu 10 až 150 m2/g a velikosti primárních krystalitů nejvýše 50 nm k rozkladu organofosforečných sloučenin.
Použití oxidu ceričitého o měrném povrchu 10 až 150 m2/g a velikosti primárních krystalitů nejvýše 50 nm s celkovým obsahem nejvýše 45 hmotn. % příměsi, kterou je alespoň jedna sloučenina vybraná ze skupiny zahrnující sloučeniny lanthanoidů, vápníku a křemíku, k rozkladu organofosforečných sloučenin.
Použití oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin podle vynálezu je založeno na zjištění nové vlastnosti oxidu ceričitého. Oxid ceričitý je schopen působit jako velmi silný
- 1 CZ 304293 B6 nukleofilní reagent, který účinně atakuje centrální atomfosforu v molekule organofosforečných sloučenin a dramaticky urychluje jejich rozklad.
Pro použití oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin podle vynálezu je nutné, aby oxid ceričitý měl na svém povrchu dostatečný počet reaktivních center. Pro počet reaktivních center je určující dostatečně velký měrný povrch, kteiý má být větší než asi 15 m2/g (měřeno pomocí adsorpce dusíku tzv. BET metodou), dále ne zcela dokonalá krystalová struktura, což lze odhadnout z velikosti primárních krystalitů, která má být menší než asi 50 nm (určeno rtg. difrakční analýzou pomocí Scherrerova vzorce), a vhodný tvar krystalů - nejvhodnější jsou tenké destičky, lístečky či tzv. flower-like agregáty. Samotná velikost částic není pro degradační účinnost oxidu ceričitého rozhodující. Nečistoty a příměsi v oxidu ceričitém, jako jsou ostatní lanthanoidy často přítomné v koncentrátech prvků vzácných zemin (La, Nd, Pr), nepůsobí příliš rušivě (pokud jejich obsah nepřesáhne cca 45 %), neboť jsou zabudovány do krystalové struktury oxidu ceričitého a jeho povrchové vlastnosti neovlivňují. Příměs lehkých lanthanoidů (La, Nd, Pr) v množstvích v jednotkách procent může snížit účinnost oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin nejvýše o 10 %.
Oxid ceričitý používaný k rozkladu organofosforečných sloučenin způsobem podle vynálezu nevyžaduje žádnou speciální úpravu, aktivaci ani zvláštní způsob uchovávání. V uzavřených obalech jej lze uchovávat po neomezenou dobu. S výhodou se použije oxid ceričitý připravený tepelným rozkladem uhličitanu, hydroxidu nebo šťavelanu ceru při teplotách v rozmezí 200 až 900 °C.
Při použití oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin podle vynálezu probíhá rozkladná reakce v kapalném prostředí, přičemž kapalným médiem může být samotná rozkládaná látka nebo roztok organofosforečné sloučeniny ve vhodném rozpouštědle. Výhodou použití oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin podle vynálezu je možnost využití široké škály rozpouštědel s různou polaritou, tedy i různou schopností rozpouštět látky různého typu, tedy jak polární, tak nepolární rozpouštědla. Při rozkladu bojových chemických látek lze např. s výhodou využít nepolárních rozpouštědel (nonan, heptan, technická rozpouštědla tohoto typu), která jsou šetrná vůči odmořovaným objektům, např. odmořované technice. Při rozkladu pesticidů lze využít jak výše uvedených nepolárních rozpouštědel, tak polárních aprotických (s vodou mísitelných) rozpouštědel, jako jsou aceton či acetonitril. Polární protická rozpouštědla včetně vody rozklad organofosforečných látek zpomalují, nezpůsobují však úplnou inhibici.
Použití oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin podle vynálezu je možné realizovat různými způsoby. Na plochy kontaminované kapalnou organofosforečnou sloučeninou nebo jejím roztokem je možné nanést práškový oxid ceričitý podobně jako při použití dosavadních adsorpčních materiálů. Výhodou použití oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin podle vynálezu oproti použití dosavadních sorbentů je, že oxid ceričitý rozloží nebezpečné organofosforečné sloučeniny na méně toxické produkty, které pevně váže na svém povrchu. Vzniklý produkt je tedy méně nebezpečný než produkty vznikající při použití dosavadních sorbentů užívaných ke zneškodňování organofosforečných sloučenin. Oxid ceričitý jako sorbent je praktický inertní materiál, který nevykazuje ani za vlhka alkalickou ani kyselou reakci.
Pokud není samotná organofosforečná sloučenina kapalná, pak se provádí rozklad této látky použitím oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin podle vynálezu v prostředí vhodného rozpouštědla, tedy buď se organofosforečná sloučenina rozpustí ve vhodném rozpouštědle a k roztoku se přidá oxid ceričitý nebo se na pevnou organofosforečnou sloučeninu aplikuje suspenze oxidu ceričitého ve vhodném rozpouštědle. S výhodou se použije rozpouštědlo nebo směs rozpouštědel s hodnotou Hansenova parametru solubility σΗ (sigma H) menší než 25.
-2CZ 304293 B6
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Použití čistého oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečné sloučeniny, kterou je pesticid parathion methyl, v polárním rozpouštědle acetonitril.
Ke 200 ml roztoku pesticidu parathion methyl o koncentraci 2,6 mg/1 v acetonitrilu bylo přidáno 0,5 g oxidu ceričitého připraveného tepelným rozkladem uhličitanu čeřitého při teplotě kalcinace 500 °C. Oxid ceričitý měl měrný povrch 110 m2/g a velikost primárních krystalitů 17 nm. Oxid ceričitý obsahoval méně než 0,01 hmotn. % příměsí (oxidů ostatních lanthanoidů). Směs byla promíchána a ponechána stát po dobu 2 hodin při laboratorní teplotě. Poté byla provedena analýza roztoku metodou kapalinové chromatografie. Bylo zjištěno, že roztok po reakci neobsahoval žádný parathion methyl a obsahoval 1,35 mg/1 4-nitrofenolu. To svědčí o tom, že proběhla konverze parathion methylu na jeho hlavní degradační produkt 4-nitrofenol s účinností 98,7 %.
Příklad 2
Použití oxidu ceričitého s příměsemi k rozkladu organofosforečné sloučeniny, kterou je pesticid parathion methyl, v nepolárním rozpouštědle n-heptan.
Do každé ze série sedmi skleněných víalek bylo naváženo 50 mg oxidu ceričitého připraveného regenerací leštícího prášku na bázi CeO2. Regenerace zahrnovala rozklad leštícího prášku směsí kyseliny dusičné a peroxidu vodíku, separaci nerozloženého podílu, srážení uhličitanů prvků vzácných zemin, sušení a kalcinaci při 500 °C po dobu 2 hodin. Vzniklý oxid ceričitý obsahoval 13 hmotn. % La2O3 a malé množství dalších příměsí - méně než 1 hmotn. % sloučenin Ca a Si. Jeho měrný povrch byl 27 m2/g a velikost primárních krystalitů 10 nm.
Na vrstvu oxidu ceričitého byl dávkován 1 mg pesticidu parathion methyl ve formě roztoku v nheptanu, objem roztoku byl 100 μΐ. Směs byla ponechána reagovat při laboratorní teplotě. V předem definovaných časových intervalech 1, 8, 18, 32, 64, 96 a 120 minut byla provedena opakovaná extrakce rozpouštědly 2-propanol a methanol, spojené extrakty byly analyzovány metodou kapalinové chromatografie. Pokusy sloužily ke zjištění rychlosti degradace pesticidu parathion methyl v nepolárním rozpouštědle n-heptan. Bylo zjištěno, že za 1 minutu pokleslo množství pesticidu o 40 % a současně vzniklo ekvivalentní množství degradačního produktu 4-nitrofenolu, za 18 minut o více než 60 % a za 120 minut o více než 80 %.
Použití oxidu ceričitého s příměsemi k rozkladu organofosforečné sloučeniny podle tohoto příkladu demonstruje použití CeO2 s obsahem příměsí sloučenin La. Výhodou použití CeO2 s příměsemi je zejména nízká cena tohoto činidla ve srovnání s cenou čistého CeO2.
Příklad 3
Použití čistého oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin, kterými jsou bojové chemické látky nervově paralytické soman a VX.
Postupem podobným jako v příkladě 2 byla testována účinnost rozkladu bojových chemických látek nervově paralytických, kterými byly soman a VX. Byl použit stejný oxid ceričitý jako v příkladě 1. Bojové chemické látky nervově paralytické byly nanášeny ve formě roztoku v nonanu. Úbytek uvedených bojové chemické látky nervově paralytické byl sledován metodou plynové
-3 CZ 304293 B6 chromatografie. Po jedné hodině reakce bylo dosaženo 100% degradace látky VX a 87,9% degradace látky soman.
Použití oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin podle tohoto příkladu je velmi vhodné pro dekontaminaci objektů zasažených bojovými chemickými látkami nervově paralytickými ze skupiny organofosfátů (sarin, soman, VX aj.), např. vojenské techniky.
Příklad 4
Použití oxidu ceričitého suspendovaného v acetonu k rozkladu organofosforečné sloučeniny, kterou byl pesticid fenchlorphos.
Na Petriho misku bylo umístěno 0,5 g pevného pesticidu fenchlorphos a na něj byla nanesena suspenze oxidu ceričitého v acetonu. Oxid ceričitý byl připraven rozkladem šťavelanu čeřitého při teplotě 600 °C, jeho měrný povrch byl 95 m2/g a velikost krystalitů 24 nm.
Po dvouhodinovém působení byla provedena extrakce a analýzy podobným způsobem, jako v příkladě 2. Bylo prokázáno, že pesticid fenchlorphos by zcela odstraněn. Byla prokázána přítomnost jeho hlavního degradačního produktu 2,4,6-trichlorfenolu, což dokazuje, že nejde o pouhou fyzikální adsorpci.
Průmyslová využitelnost
Použití oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin je průmyslově využitelné při zneškodňování přebytků či starých zásob organofosforečných pesticidů, jejichž použití v zemědělství je postupně omezováno.
Použití oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin je dále průmyslově využitelné při zneškodňování bojových chemických látek organofosfátového typu, např. k dekontaminaci zamořené vojenské techniky.
Použití oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin je též průmyslově využitelné při zneškodňování následků teroristických útoků, neboť umožňuje velmi rychlou destrukci použitých otravných látek na netoxické produkty, přičemž oxid ceričitý nepředstavuje žádné riziko pro lidské zdraví.
Použití oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin je rovněž průmyslově využitelné ve formě tzv. reaktivní bariéry nebo při nanesení oxidu ceričitého na vhodném nosiči jako aktivní přepážka bránící šíření otravných plynů.
-4CZ 304293 B6
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (2)
- 5 1. Použití oxidu ceričitého o měrném povrchu 10 až 150 m2/g a velikosti primárních krystalitů nejvýše 50 nm k rozkladu organofosforečných sloučenin.
- 2. Použití oxidu ceričitého o měrném povrchu 10 až 150 m2/g a velikosti primárních krystalitů nejvýše 50 nm s celkovým obsahem nejvýše 45 hmotn. % příměsi, kterou je alespoň jedna slouio čenina vybraná ze skupiny zahrnující sloučeniny lanthanoidů, vápníku a křemíku, k rozkladu organofosforečných sloučenin.Konec dokumentu
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013-350A CZ2013350A3 (cs) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | Použití oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013-350A CZ2013350A3 (cs) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | Použití oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ304293B6 true CZ304293B6 (cs) | 2014-02-19 |
| CZ2013350A3 CZ2013350A3 (cs) | 2014-02-19 |
Family
ID=50097981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2013-350A CZ2013350A3 (cs) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | Použití oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2013350A3 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115072760A (zh) * | 2021-03-10 | 2022-09-20 | 北京化工大学 | 一种纳米二氧化铈水相分散体的制备方法及应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4417015A (en) * | 1981-02-06 | 1983-11-22 | Dart Industries Inc. | Low toxic polyvinylchloride stabilizers |
| CZ301720B6 (cs) * | 2008-10-17 | 2010-06-02 | Univerzita Karlova V Praze | Katalyzátor na bázi kov-CeO2 pro použití obzvlášte v palivových cláncích a zpusob jeho prípravy |
-
2013
- 2013-05-13 CZ CZ2013-350A patent/CZ2013350A3/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4417015A (en) * | 1981-02-06 | 1983-11-22 | Dart Industries Inc. | Low toxic polyvinylchloride stabilizers |
| CZ301720B6 (cs) * | 2008-10-17 | 2010-06-02 | Univerzita Karlova V Praze | Katalyzátor na bázi kov-CeO2 pro použití obzvlášte v palivových cláncích a zpusob jeho prípravy |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Hui Li, Zhihua Wang, : "Rapid a sensitive detection of methyl-parathion pesticide", Electochimica Acta 62, 319-326 (2012) * |
| K.Kim et al.: "Destruction and detectionof ch.w.a.", CHemical Reviews, 111, 5345-5403 (2011) * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115072760A (zh) * | 2021-03-10 | 2022-09-20 | 北京化工大学 | 一种纳米二氧化铈水相分散体的制备方法及应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2013350A3 (cs) | 2014-02-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6852903B1 (en) | Decontamination of chemical warfare agents using a reactive sorbent | |
| US5689038A (en) | Decontamination of chemical warfare agents using activated aluminum oxide | |
| EP3283439B1 (en) | Metal-organic frameworks for adsorption of liquid phase compounds | |
| Khammour et al. | Eco‐Friendly Adsorbent from Waste of Mint: Application for the Removal of Hexavalent Chromium | |
| Tang et al. | Effect of acid and base sites on the degradation of sulfur mustard over several typical oxides | |
| CA2152473C (en) | Process for the chemical decomposition of halogenated organic compounds | |
| US10245456B1 (en) | Process for decontamination and detoxification with zirconium hydroxide-based slurry | |
| JP4956541B2 (ja) | アルキル化用組成物及び当該組成物を利用した有害化合物の無害化方法 | |
| JP2017140576A (ja) | オキソ酸イオンの吸着方法 | |
| US9907988B1 (en) | Porous metal hydroxides for decontaminating toxic agents | |
| CZ304293B6 (cs) | Použití oxidu ceričitého k rozkladu organofosforečných sloučenin | |
| Albo et al. | Bromate reduction by an electron exchange column | |
| Kim et al. | Metal oxide composites for detoxification of chemical warfare agent (CWA) simulant with enhanced catalytic activity under IR irradiation | |
| Econdi et al. | Catalysis and decontamination: a versatile tool in the safe and sustainable degradation of chemical warfare agents | |
| Apblett et al. | Nanotechnology for neutralization of terrorist explosives | |
| JP6719214B2 (ja) | オキソ酸イオン吸着剤 | |
| JP3011089B2 (ja) | ハロゲン化合物の分解方法 | |
| Smolkin et al. | Efficient Decontamination of HD by an Electrophilic Iodine/Carboxylate Composite as an Active Sorbent | |
| Iiyama et al. | Adsorption of divalent transition metal ions with a chelating agent on octadecyl silica gel | |
| Ewing et al. | Infrared detection of the nerve agent sarin (isopropyl methylphosphonofluoridate) in water using magnesium oxide for preconcentration | |
| CN112143501A (zh) | 铅污染土壤稳定化药剂及铅污染土壤稳定化修复方法 | |
| RU2599665C2 (ru) | Способ очистки детонационных нанодисперсных алмазов | |
| JP5237806B2 (ja) | メチルアココビリン酸誘導体、アルキル化用組成物及び当該組成物を利用した有害化合物の無害化方法 | |
| Gao et al. | Catalytic degradability and anti-permeability of peelable coating based on organophosphate nerve agent simulants | |
| US10773114B1 (en) | Zirconium hydroxide-based slurry for decontamination and detoxification |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20240513 |