[發明專利]用于由包含離子液體的組合物生成氧氣的方法

有效

• 申請號: 201711146212.0
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN108069394B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: F.屈恩;F.J.格羅赫;C.卡爾法斯
• 申請（專利權）人: 迪爾航空吉爾興有限責任公司
• 主分類號: C01B13/02
• 分類號: C01B13/02
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 趙方鮮

本發明涉及一種用于生成氧氣的方法，其包括提供至少一種氧源；提供至少一種離子液體；提供至少一種金屬氧化物化合物，其中所述氧源制劑包含過氧化物化合物，所述離子液體至少在?10℃至+50℃的溫度范圍內呈液態，并且所述金屬氧化物化合物為單一金屬或兩種或更多種不同金屬的氧化物，所述金屬選自元素周期表第2至14族的金屬；以及使所述氧源、所述離子液體和所述金屬氧化物化合物接觸。

本發明涉及用于生成氧氣的方法。

人類在沒有氧氣的情況下無法生存。然而，在許多環境中，氧氣供應不足或存在涉及氧氣短缺的緊急情況，例如在潛水艇、礦井、太空艙以及空中飛機中。空氣壓力隨著飛行高度的增加而降低，并且在許多飛行器，特別是遠程飛行器的巡航高度處，人類不再有充足的氧氣可用。因此，對飛行器座艙進行加壓以便確保充足的氧氣供應。在飛行器座艙突然減壓的情況下，必須有可用的氧氣面罩，其為機組人員和乘客提供氧氣，直到飛機到達有充足氧氣可用的飛行高度。

由這些應急系統提供的氧通常由所謂的“氯酸鹽蠟燭”或“氧氣蠟燭”產生。這些化學氧氣發生器含有作為氧源的氯酸鹽或高氯酸鹽，以及各種添加劑諸如燃料、催化劑、粘合劑和調節劑。氯酸鹽蠟燭常常呈圓柱形棒的形式，即它們具有與蠟燭相似的形狀。氯酸鹽蠟燭公開于例如WO 97/43210中。

已知的氯酸鹽蠟燭需要發生氧氣產生的高溫。也就是說，在氯酸鹽蠟燭中，氧氣在450℃與700℃之間的溫度下釋放。因此，需要對氯酸鹽蠟燭的有效熱絕緣，這導致重量和尺寸上的罰分。此外，氯酸鹽和高氯酸鹽的分解往往產生毒性副產物，具體地氯氣，而氯氣必須從氧氣流中除去，因此另外添加了尺寸和重量。此外，存在系統故障的風險。在氯酸鹽蠟燭中，反應區通常是液態的，即從點火開始就存在行進穿過蠟燭的液區。在其他方面固體蠟燭中的液區使蠟燭明顯地不穩定，使得機械沖擊或甚至輕微的振動可能導致蠟燭部分分離，因此中斷熱傳遞并中止氯酸鹽或高氯酸鹽分解。在這種情況下，盡管氧氣仍是極其需要的，但是氧氣產生可能被中斷。

不同類型的化學氧氣發生器使用過氧化物作為氧源，所述過氧化物例如過碳酸鈉、過硼酸鈉或過氧化氫的脲加合物。過氧化物的分解產生氧氣，并且可以通過使過氧化物化合物與適當的酶或過渡金屬催化劑接觸來開始分解反應。這種類型的化學氧氣發生器公開于US 2 035 896、WO 86/02063、JPS 61227903和DE 196 02 149中。

許多已知的基于過氧化物的氧氣發生器使用水來提供過氧化物與催化劑之間的接觸。不幸的是，水在0℃下凍結，并且因此低于0℃可能無氧氣產生，而一些緊急系統必須在0℃以下操作。另外，過氧化物在水性溶液中的分解可能導致反應混合物的劇烈起泡。因此，含有基于過氧化物的氧氣生成組合物的氧氣生成設備必須具有復雜的結構。

將有益的是提供對以上概述的現有技術的至少一些問題的解決方案，并且提供用于生成氧氣的方法，所述方法在寬的溫度范圍內(并且優選地包括冰點以下的溫度)可靠且連續地產生可吸入氧氣。所產生的氧氣應處于低溫，優選低于150℃下，并且進一步優選不含有毒或其他有害組分諸如氯氣或一氧化碳。也將有益的是提供能夠在延長的時間段內并且以顯著流速產生氧氣的方法。

本發明的示例性實施方案包括用于生成氧氣的方法，所述方法包括提供至少一種氧源；提供至少一種離子液體；提供至少一種金屬氧化物化合物，其中氧源為過氧化物化合物，離子液體至少在-10℃至+50℃的溫度范圍內呈液態，并且金屬氧化物化合物為單一金屬或兩種或更多種不同金屬的氧化物，所述金屬選自元素周期表第2至14族的金屬；并且使氧源、離子液體和金屬氧化物化合物接觸。

本發明的示例性實施方案基于全新概念，即離子液體用于化學氧氣生成組合物中的用途。

本發明的概念的技術實施方式包括用于生成氧氣的組合物、用于由這種組合物生成氧氣的方法、含有所述組合物的用于生成氧氣的設備，以及離子液體在所述組合物中作為分散劑或溶劑和/或作為散熱劑和/或用于使氧氣在延長的時間段內從所述組合物中釋放的用途。