Page 77 - 《精细化工》2020年第11期

第 37 卷第 11 期 精 细 化 工 Vol.37, No.11
2020 年 11 月 FINE CHEMICALS Nov. 2020

综论
金属基消毒材料对芥子气降解研究进展

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3*
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张博宁 1,2 ，孔令策 ，许文彩 ，陈文明 ，辛 毅 ，左言军 ，李从举 1,2*
（1. 北京科技大学 能源与环境工程学院，北京 100083；2. 北京科技大学 北京市工业典型污染物资源
化处理重点实验室，北京 100083；3. 军事科学院防化研究院 国民核生化灾害防护国家重点实验室，北
京 102205）
摘要：芥子气被称为“毒剂之王”，是一类典型的糜烂性化学战剂。催化降解法具有效率高、安全性好等特点，
在降解芥子气的同时可防止芥子气降解为其他剧毒产物，如有毒的砜产物等。催化降解使用的材料主要有次氯
酸盐、过氧化氢、酶、金属基催化剂等。其中，金属基催化剂具有温和、高效、高选择的特性，主要通过氧化
反应、水解反应、脱卤消去反应催化降解芥子气。该文归纳了金属氧化物、多金属氧酸盐（POMs）、金属有机
框架材料（MOFs）等金属基催化剂降解芥子气的催化性能及其降解芥子气的原理；总结了降解芥子气的金属基
催化剂的制备方法；最后，对金属氧化物、POMs 和 MOFs 材料的的发展方向进行了展望。
关键词：芥子气；金属有机框架材料；多金属氧酸盐；金属氧化物；化学战剂
中图分类号：X501 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 11-2223-07

Advance in degradation of mustard gas by metal-based disinfection materials

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1,2
ZHANG Boning , KONG Lingce , XU Wencai , CHEN Wenming ,
3*
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XIN Yi , ZUO Yanjun , LI Congju 1,2*
（1. College of Energy and Environmental Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083,
China; 2. Key Laboratory of Resource-Oriented Treatment of Industrial Pollutants, University of Science and
Technology Beijing, Beijing 100083, China; 3. State Key Laboratory of NBC Protection for Civilian, Research Institute
of Chemical Defense, Beijing 102205, China）
Abstract: Mustard gas is known as the “king of chemical warfare agents” and is a typical class of erosive
chemical warfare agents. Catalytic degradation method has the characteristics of high efficiency and good
safety, which can degrade mustard gas and prevent to degrade into other highly toxic products such as toxic
sulfone products. The materials used in catalytic degradation mainly include hypochlorite, hydrogen
peroxide, enzymes, and metal-based catalysts. Among them, the metal-based catalysts have mildness, high
efficiency and high selectivity. They can degrade mustard gas by oxidation reaction, hydrolysis reaction and
dehalogenation elimination reaction. The catalytic performances and degrading principle of mustard gas
over metal-based catalysts such as metal oxides, polyoxometalates (POMs), metal organic framework
materials (MOFs) are summarized. The preparation methods of the above-mentioned metal-based catalysts
are introduced. Finally, the research directions in metal oxides, POMs and MOFs are prospected.
Key words: mustard gas; metal organic frameworks; polyoxometalate; metal oxide; chemical warfare agent

化学战剂是在战争中对人类和动物产生毒害作 造成人体的 DNA、RNA、蛋白质等发生不可逆的烷
用的破坏性化学物质的总称。芥子气（Mustard gas， 基化反应 [1-2] ，从而造成细胞死亡，尤其是在短时间
HD）是一种典型的糜烂性化学战剂，能攻击黏膜， 暴露在高剂量芥子气下会对人体造成致命的伤害。

收稿日期：2020-01-13; 定用日期：2020-07-20; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200036
基金项目：国家自然科学基金项目（51973015）；国民核生化灾害防护国家重点实验室基金资助项目（SKLNBC2018-15）；中央高校
基本科研业务费专项资金项目（06500100）
作者简介：张博宁（1995—），男，硕士生，E-mail：woshizbn@126.com。联系人：左言军（1973—），男，研究员，E-mail: zyj1688@sina.com；
李从举（1972—），男，教授，E-mail：congjuli@126.com。