[發明專利]一種醫用雙氧水生產方法

在審

• 申請號: 202210271442.4
• 申請日: 2022-03-18
• 公開（公告）號: CN114592203A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 李國嶺
• 申請（專利權）人: 化學與精細化工廣東省實驗室
• 主分類號: C25B1/30
• 分類號: C25B1/30;C25B1/50;C25B15/08
• 代理公司: 廣州保泰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44813
• 代理人: 陳領

本發明公開一種醫用雙氧水生產方法，采用純水和氧氣為原料，通過電解工藝制備雙氧水，當過氧化氫濃度達到1?3wt％時，將電解工藝中的含有過氧化氫的電解液進行蒸發工藝處理，制備濃度為≤3wt％的醫用雙氧水。本發明的有益效果是：采用相對低成本的高純水和高純氧氣為原料，制得的高純度雙氧水中總有機碳含量可以忽略不計，通過成熟的蒸發工藝高效率去除無機雜質，即可獲得高品質的醫用雙氧水；具有工藝流程簡單、生產成本低，具有潛在的工業應用價值。

技術領域

本發明涉及精細化學品領域，具體為一種醫用雙氧水的電化學生產方法。

背景技術

雙氧水(過氧化氫水溶液)是一種重要的化工原料，具有清潔無污染特性，廣泛應用于印染、造紙、環保、食品、醫藥、化學合成以及半導體等行業。雙氧水的工業生產方法有過氧化鋇法、過硫酸銨法、蒽醌法、異丙醇法以及氧陰極還原法等。其中，蒽醌法是當前國內外主流的工業生產方法，其總化學反應方程為H₂+O₂＝H₂O₂，其優點是技術成熟，自動化控制程度高，原料成本和能耗較低，適合大規模生產，其缺點是存在原料供應瓶頸，生產工藝復雜，產物含有較多的有機雜質、無機雜質和機械雜質。

按純度，雙氧水通常分為工業級、食品級、試劑級和電子級，其中食品級、試劑級和電子級雙氧水都屬于無穩定劑的高純度雙氧水。按GB22216-2020，食品級雙氧水的過氧化氫含量為35wt％或50wt％，要求不揮發物含量≤60ppm，典型金屬離子含量Fe≤0.5ppm、As≤1ppm、Pb≤2ppm、Sn≤10ppm，總有機碳含量≤80ppm。目前食品級雙氧水是以蒽醌法生產的工業級雙氧水為原料，再利用精餾、離子交換樹脂、膜分離、超臨界萃取、吸附、重結晶等技術凈化獲得(文獻依據：林倩，張菊，王曉芳，羅新兵，食品級過氧化氫的應用及其凈化技術，《食品科學》2006年第10期626-629頁)。

按用途，雙氧水分醫用、軍用和工業用三種。其中醫用雙氧水(≤3wt％)利用其氧化作用可殺滅腸道致病菌、化膿性球菌等，一般用于傷口、口腔、耳洞等部位的殺菌消毒或者一般物品的表面消毒。按GB/T26371-2020，醫用雙氧水即過氧化氫消毒液對雜質含量要求為：重金屬(以Pb計)≤5ppm、As≤3ppm，通常可以通過稀釋食品級雙氧水制得。

除了依賴提純技術，直接提高合成的雙氧水原料純度也是獲得高純度雙氧水的一條重要途徑。一種利用釩酸鉍單晶陽極催化劑上發生兩電子水氧化反應的電化學方法,簡稱釩酸鉍法或單晶電催化法，有希望提供成本低、純度高的雙氧水原料(依據文獻為：發明人李國嶺申請的專利名稱為《一種低成本生產高純度過氧化氫和氫氣的電解方法》，專利申請號為201610567960.5的中國發明專利申請)。另一種利用陰極催化劑上發生兩電子氧還原反應的電化學方法，即氧陰極還原法，也有希望提供成本低、純度高的雙氧水原料(依據文獻為：Gustaaf Goor et al.,Hydrogen Peroxide in Ullmann's Encyclopedia ofIndustrial Chemistry,Wiley-VCH,Weinheim,Germany,2019)。

與蒽醌法相比，釩酸鉍法和氧陰極還原法所需原料(水和氧氣)價格低廉、供應充足且純度可控性好，因此生產的雙氧水純度更高。但電化學方法也存在技術劣勢，比如釩酸鉍法陰極析出的氫氣附加值低、氧陰極還原法陽極需要使用貴金屬鉑等。如果能夠充分發揮電化學方法的原料優勢并解決氧陰極還原法陽極或釩酸鉍法陰極存在的技術劣勢，并充分考慮醫用雙氧水具有低濃度、高純度特點，電化學方法將成為高品質、低成本醫用雙氧水的顛覆性生產工藝。

發明內容

本發明針對上述現有技術存在的不足，在釩酸鉍法和氧陰極還原法基礎上，提供一種醫用雙氧水生產方法。