[發明專利]一種介孔氧化硅納米材料的用途

有效

• 申請號: 201410014641.2
• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN104771857B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 許鵬程;李昕欣;郭拴寶;于海濤;徐鐵剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: A62D3/30
• 分類號: A62D3/30;A62D101/26
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 許亦琳;余明偉

本發明涉及一種介孔氧化硅納米材料的新用途，即將介孔氧化硅納米材料應用于有機磷農藥的吸附降解；介孔氧化硅納米材料依靠介孔氧化硅材料表面的硅羥基（Si?OH）基團與有機磷農藥分子中P=O（或P=S）基團的特異性作用，將有機磷農藥分子吸附至介孔氧化硅材料表面；隨后在Si?OH基團的作用下，使吸附的有機磷分子發生降解，生成低毒甚至無毒的產物。將介孔氧化硅納米材料應用于有機磷農藥的吸附降解，該用途先進、具有現實的應用意義，且材料制備簡單成熟、易于操作、價格低廉。

技術領域

本發明涉及一種介孔氧化硅納米材料的新用途，具體涉及介孔氧化硅納米材料在有機磷農藥降解上的用途，屬于納米材料的應用領域。

背景技術

介孔材料由于其具有孔徑可在2-50納米范圍可調、孔道有序、比表面積大等優點，在眾多領域具有良好的應用前景。自1992年《自然》雜志報道美孚公司首次合成MCM-41系列介孔材料以來（Nature，1992，359，710-712），介孔材料備受人們的關注。其結構多樣，主要包括二維六方、三維六方、三維立方、無序相等。在具有各種結構的介孔材料中，介孔氧化硅材料，比表面積通常在大于100平方米每克，孔容量約為0.2～0.9cm³/g，孔徑在2～50納米之間可調，已經在生物醫藥、催化、吸附、分離、傳感技術以及光學等前沿科學研究領域受到廣泛關注（Chem.Soc.Rev.,2012,41,2590–2605）。

國外的文獻指出氧化硅對含有磷酰鍵的有機磷物質（如甲基磷酸二甲酯，DMMP）具有很好的吸附作用（J.Phys.Chem.C2013,117,14625-14634；J.Phys.Chem.C2013,117,15685-15697）。但是這類研究并沒有指出有機磷物質在氧化硅表面會發生降解反應。

本發明指出介孔氧化硅的表面不但富含硅羥基，而且這類硅羥基活性較高，可以與有機磷分子中磷酰鍵或硫代磷酰鍵附近較活潑的基團發生取代反應，使有機磷分子降解為低毒或無毒的產物，從而對有機磷分子起到降解的作用。本發明拓寬了介孔氧化硅材料的應用領域，且對有機磷農藥的防護等領域有積極的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種介孔氧化硅納米材料的新用途，即將介孔氧化硅納米材料應用于有機磷農藥的吸附降解，由于該材料對有機磷農藥具有較強的吸附能力并且可以使其發生降解，進而可為防毒面具、通風慮毒裝置等提供有機磷農藥吸附降解材料。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種介孔氧化硅納米材料的新用途，為將介孔氧化硅納米材料應用于有機磷農藥的吸附降解。

優選的，所述介孔氧化硅納米材料對有機磷農藥的吸附降解是指對有機磷農藥的有效成分的吸附降解；所述有機磷農藥的有效成分是指有機磷農藥中分子結構含有磷酰鍵（P=O）或硫代磷酰鍵（P=S）的有機磷化合物。例如，敵敵畏農藥中，有效成分是指敵敵畏（化學名稱：O，O-二甲基-O-2，2-二氯乙烯磷酸酯，化學式是C₄H₇Cl₂O₄P，CAS號是62-73-7）。

優選的，所述有機磷農藥選自敵敵畏、草甘膦、甲拌磷、甲胺磷、毒死蜱、敵百蟲、對氧磷等。

優選的，所述介孔氧化硅納米材料的粒徑為50nm-5μm，孔徑為2-30nm，比表面積大于100m²/g，孔容為大于0.1m³/g。

優選的，所述介孔氧化硅納米材料將有機磷農藥的有效成分降解為磷酸酯類物質，如磷酸單甲酯、磷酸二甲酯、磷酸二乙酯或硫代磷酸二乙酯等。

一種吸附降解有機磷農藥氣體的方法，為將所述的介孔氧化硅納米材料置于含有有機磷農藥氣體分子的氣氛中，對有機磷農藥中的有效成分進行吸附降解。