簡述

四羥甲基氯化磷(Tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium chloride，THPC)是一種分子式為C₄H₁₂ClO₄P，分子量為190.56的化合物。該物質(zhì)常被用作阻燃劑，無鉻鞣劑，殺菌劑等，但需要注意的是，含THPC的工業(yè)生產(chǎn)廢水直接或間接排放將會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重危害^[1]。因此，需要針對(duì)該物質(zhì)的排放降解展開深入研究。

制備方法

以泥磷資源化利用過程中產(chǎn)生的磷化氫為研究對(duì)象，利用高濃度磷化氫廢氣可以實(shí)現(xiàn)阻燃劑四羥甲基氯化磷(THPC)的合成。但由于傳統(tǒng)的高濃度磷化氫合成THPC未采用催化劑，磷化氫的轉(zhuǎn)化率較低，因此反應(yīng)中需要篩選高效的催化劑，以提高在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的磷化氫綜合利用率。研究發(fā)現(xiàn)，采用無載體催化劑氯化銅催化氧化磷化氫，不僅可以無害化處理PH₃廢氣，更可變廢為寶實(shí)現(xiàn)廢氣資源化制得產(chǎn)品阻燃劑THPC，有效地提高磷資源的綜合利用率。對(duì)高濃度廢氣磷化氫合成阻燃劑THPC的宏觀動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究表明：在催化劑作用下，磷化氫與鹽酸和甲醛合成阻燃劑的反應(yīng)是一級(jí)反應(yīng)^[2]。

應(yīng)用

熒光聚合物材料技術(shù)領(lǐng)域報(bào)道了一種室溫快速制備聚乙烯亞胺四羥甲基氯化磷非共軛熒光聚合物點(diǎn)的方法。首先，制備聚乙烯亞胺溶液。其次，將聚乙烯亞胺溶液和四羥甲基氯化磷溶液混合，在0～100℃反應(yīng)10～180min得到產(chǎn)物溶液。最后，產(chǎn)物溶液經(jīng)透析，即可制備得到非共軛熒光聚合物點(diǎn)。該發(fā)明不需要有機(jī)溶劑，綠色環(huán)保；且操作簡單，反應(yīng)迅速，反應(yīng)約10min時(shí)即可見到溶液由無色變?yōu)榈S色，365nm紫外燈下有綠色熒光出現(xiàn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述方法具有步驟簡單，綠色環(huán)保，反應(yīng)迅速的特點(diǎn)^[3]。

阻燃技術(shù)領(lǐng)域，以四羥甲基氯化磷，氫氧化鈉為原料可以合成一種新型有機(jī)磷阻燃劑三羥甲基氧化膦（紅外光譜圖如下），產(chǎn)率在最優(yōu)條件下可達(dá)到90%^[4]。此外，以乙二胺四乙酸二鈉、四羥甲基氯化磷和殼聚糖等物質(zhì)為原料以一定配比可以得到一種性質(zhì)優(yōu)良的阻燃布。該材料可以在纖維內(nèi)部形成穩(wěn)定的阻燃聚合體，同時(shí)，阻燃整理液中的乙二胺四乙酸二鈉和殼聚糖中均含有N元素，這兩種物質(zhì)均能與四羥甲基氯化磷中的P元素起到了P?N協(xié)同效應(yīng)，有助于改性布料，使其阻燃性能得到進(jìn)一步提高^[5]。

分析測(cè)定

文獻(xiàn)報(bào)道了一種測(cè)定紡織品或泡棉中四羥甲基氯化磷含量的方法，包括以下步驟：1)樣品預(yù)處理：將紡織品樣品或泡棉樣品粉碎至尺寸大小不超過2×2×2mm，再將粉碎后的紡織品或泡棉樣品混合均勻，裝入潔凈干燥的自封袋中，密封保存，備用；2)樣品的提取：用85%甲醇水或8mmol/L氫氧化鈉溶液超聲提取，經(jīng)水稀釋混勻；3)采用LCMS法測(cè)定樣品提取溶液中四羥甲基氯化磷濃度；4)根據(jù)樣品提取溶液中四羥甲基氯化磷濃度，計(jì)算樣品中四羥甲基氯化磷的含量。上述測(cè)定方法測(cè)定快速，簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)紡織品或泡棉中四羥甲基氯化磷含量的準(zhǔn)確測(cè)定，其最低定量濃度為500mg/kg，解決了沒有檢測(cè)阻燃劑四羥甲基氯化磷含量方法的問題^[6]。

有關(guān)研究

廢水中四羥甲基氯化磷(THPC)屬于有機(jī)磷，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，難降解，對(duì)微生物具有抑制作用，傳統(tǒng)的生化處理技術(shù)不能有效地處理此類廢水。采用Fenton氧化法處理含THPC制革廢水，考察H₂O₂投加量，pH，m(Fe²⁺)/m(H₂O₂)，反應(yīng)時(shí)間，紫外光波長等因素對(duì)TP和COD去除效果的影響，建立了TP降解的動(dòng)力學(xué)模型。結(jié)果表明：在pH=4，H₂O₂投加量為6667 mg/L，m(Fe²⁺)/m(H₂O₂)=1，反應(yīng)時(shí)間為80 min時(shí)，TP和COD去除率最高，分別達(dá)到43%和83%；紫外光助(波長185 nm)Fenton體系可提高THPC的降解效果；動(dòng)力學(xué)模型研究發(fā)現(xiàn)，H₂O₂投加量分級(jí)數(shù)(q=1.065)高于有機(jī)物的底物分級(jí)數(shù)(a=0.858)，表明Fenton體系降解TP的反應(yīng)速率主要受H₂O₂投加量制約^[7]。

參考文獻(xiàn)

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[4]李永剛,等.一種新型有機(jī)磷阻燃劑THPO的合成[C]//2014年全國阻燃學(xué)術(shù)年會(huì)會(huì)議論文集.中國兵工學(xué)會(huì);中國阻燃學(xué)會(huì), 2014.

[5]付香.一種阻燃布的制備方法:CN201810160974.4[P].

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