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化学防护服新型防护材料的研究

[日期:22-01-24]

    目前,以氟橡胶、橡塑复合材料为代表的隔绝式防护材料虽然防护性能好,但舒适性能较差,无法长时间穿戴; 以活性炭为代表的吸附材料在各个发达国家中的发展已经相对较为成熟, 但材料本身对大毒剂液滴吸附效果较差、使用寿命短、无选择性吸附等问题制约了活性炭的发展。因此,为了更好地应对未来的化学战争、危险化学品泄漏、恐怖袭击、重大疫情等突发事件,一批轻便化、多功能化、综合化的新型防护服防护材料崭露头角, 主要包括选择性透过膜材料、纳米材料和生物酶材料。
 
1 选择透过膜材料
 
    选择透过膜是一种能够选择性地允许水分子透过,但阻止其他液滴、蒸汽、气溶胶等物质透过的高分子材料,在不添加吸附剂的情况下就能够对有毒化学物质起到有效的防护作用。选择透过膜材料目前已具有相对成熟的产品,与活性炭透气式防护服相比,利用该材料研制出的防护服的特点是质量轻便,在保持防护性能的同时,穿戴人员运动自由度大,并且具有较好的阻燃性能和热稳定性,是一种多功能新型防护材料。
 
2 纳米材料
 
    随着纳米技术的发展, 全球的研究人员都在寻求一种利用纳米材料解决化学防护问题的方案。 纳米材料的最新研究包括纳米粒子、纳米棒、纳米管、纳米线、纳米纤维和纳米复合材料,目前该技术发展较为成熟。研究证明,金属纳米颗粒与纳米纤维在防护材料的运用中具有较大潜力。
 
3 生物酶材料
 
    生物酶是由生物体产生的活性物质,是一种有效的生物催化剂。 生物酶可以通过自身或代谢产物酶降解机磷农药以及VX、GD、沙林(GB)等神经毒剂,与其他降解毒剂方法相比操作简便、反应条件温和、成本低,是一种高效、环境友好的消毒方法。其中,有机磷降解酶可以切断P-F、P-S 和P-O等磷酰化学键,能够有效地将GD、GB及其模拟剂降解成环境友好的小分子低毒或无毒物质, 是目前利用生物酶降解化学毒剂研究广泛的一类酶。比亚酶属于OPH,经解放军军事科学院医学研究院毒物药物研究所鉴定,该酶能够有效降解GB和GD,可应用于神经性毒剂的防护,目前在我国已商品化。但OPH的存活周期短、稳定性差,难以直接将其运用到防护材料上,因此各国的研究人员尝试将OPH固定化,与其他材料混合,取得了较好的效果和进展。
 
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