提供了用于生成和釋放二氧化氯的光活化粉末及其制造方法。更具體地，提供了光活化粉末，這些光活化粉末能夠固態(tài)生成和釋放二氧化氯，而沒有可檢測量的任何有毒副產(chǎn)物，并且這些光活化粉末在使粉末的活性最大化的條件下制備，以用于消毒、衛(wèi)生、滅菌和控制生物或病原污染。
背景技術(shù)：
1、目前，環(huán)氧乙烷用于醫(yī)療裝置和其他產(chǎn)品的滅菌。美國食品和藥物管理局承認(rèn)環(huán)氧乙烷對環(huán)境和公眾健康具有潛在的不利影響。fda正在鼓勵改變環(huán)氧乙烷滅菌工藝和設(shè)備，這將減少醫(yī)療裝置上的環(huán)氧乙烷的量。
2、當(dāng)從一些常規(guī)的生成二氧化氯的產(chǎn)品生成二氧化氯時，已經(jīng)觀察到可檢測量的有毒副產(chǎn)物，包括氯氣、氯酸鹽和/或亞氯酸鹽。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、用于降低醫(yī)療裝置上的環(huán)氧乙烷濃度的一種選擇是用通過對環(huán)境和公眾健康具有較小影響的工藝制造的不同氣體完全替代環(huán)氧乙烷。
2、在本發(fā)明的第一方面，提供了一種制備用于提供二氧化氯的固態(tài)受控釋放的光活化粉末的方法，該方法包括：混合光活化催化劑、堿、亞氯酸鈉和水以形成水性懸浮液；以及在約482℃至約537℃(900℉至1000℉)范圍內(nèi)的入口溫度和不超過143℃(290℉)的出口溫度下噴霧干燥懸浮液以形成粉末?；旌虾蛧婌F干燥步驟在黑暗中進(jìn)行。當(dāng)暴露于可見光時，粉末能夠生成消毒、衛(wèi)生、滅菌有效量的二氧化氯從該粉末的固態(tài)受控釋放，而不釋放可檢測量的氯氣、氯酸鹽和/或亞氯酸鹽。
3、水性懸浮液可包括85％至99％純度的亞氯酸鈉。
4、當(dāng)暴露于可見光時，粉末能夠生成消毒、衛(wèi)生、滅菌有效量的二氧化氯從該粉末的固態(tài)受控釋放，而不釋放可檢測量的有毒副產(chǎn)物，諸如氯氣和/或亞氯酸鹽、氯酸鹽。
5、通過該方法制備的粉末能夠生成二氧化氯從該粉末的固態(tài)受控釋放，而在粉末暴露于可見光之前或期間不使粉末暴露于濕氣、相對濕度或酸釋放劑。酸釋放劑是酸、可水解成酸的物質(zhì)(即，與擴(kuò)散到粉末中的水反應(yīng)形成酸的物質(zhì))或它們的混合物。由酸水解產(chǎn)生的水合氫離子(如果存在的話)將擴(kuò)散通過粉末并與亞氯酸根陰離子反應(yīng)生成二氧化氯。
6、作為本發(fā)明的第二方面，提供了一種光活化粉末。通過本發(fā)明的第一方面和示例中所述的方法制備光活化粉末。當(dāng)暴露于可見光時，粉末能夠生成消毒、衛(wèi)生、滅菌有效量的二氧化氯從該粉末的固態(tài)受控釋放，而不釋放可檢測量的有毒副產(chǎn)物，諸如氯氣和/或亞氯酸鹽、氯酸鹽。
7、其他目的和特征將是部分地顯而易見的，并且部分地在下文中指出。
1.一種制備用于提供二氧化氯的固態(tài)受控釋放的光活化粉末的方法，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括將分散劑與所述催化劑、所述堿、所述亞氯酸鈉和所述水混合以形成所述水性懸浮液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述分散劑包括非離子表面活性劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述非離子表面活性劑包括仲醇乙氧基化物、烷基酚乙氧基化物、烷基乙氧基化物、烷基芳基乙氧基化物、聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷嵌段共聚物、直鏈醇的聚乙二醇醚、脂肪酸與環(huán)氧乙烷和/或環(huán)氧丙烷的反應(yīng)產(chǎn)物、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮的共聚物、(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯的共聚物或它們的任何組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述水性懸浮液的ph為約9至約14。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述水性懸浮液的ph為約9至約11。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述水性懸浮液是共沸物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述水性懸浮液中的所述共沸物包括丙酮、乙腈、丙烯腈、醇、烯醇、烷烴、烯醛、鹵代烷、苯胺、環(huán)烷烴、苯、烷基苯、鹵代苯、二硫化碳、四氯化碳、氯仿、表氯醇、烷基胺、二烷基胺、烷基鹵、烷基醚、乙酸烷基酯、鹵代烯烴、烯基氯、甲苯或二甲苯。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述共沸物包括丙酮和一種或多種溶劑，所述溶劑包括乙醇、甲醇、異丙醇、叔丁醇、己烷、2-甲基戊烷、二氯甲烷、三氯三氟乙烷、硝基甲烷、環(huán)戊烷、環(huán)己烷、二硫化碳、四氯化碳、氯仿、碘甲烷、碘乙烷、異丙醚、乙酸甲酯或三氟乙酸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括將所述粉末與干燥劑混合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述干燥劑包括二氧化硅、硅酸鹽、硼硅酸鹽、鋁硅酸鹽、沸石、硫化鈉或它們的任何組合。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述催化劑包括金屬氧化物、金屬硫化物、金屬硫族化合物、金屬磷化物、金屬砷化物、非金屬半導(dǎo)體、聚合物半導(dǎo)體、光敏同多陰離子、光敏雜多離子或它們的組合。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述金屬氧化物包括二氧化鈦、氧化鋅、三氧化鎢、二氧化釕、二氧化銥、二氧化錫、鈦酸鍶、鈦酸鋇、氧化鉭、鈦酸鈣、氧化鐵(iii)、三氧化鉬、五氧化二鈮、三氧化銦、氧化鎘、氧化鉿、氧化鋯、二氧化錳、氧化銅、五氧化二釩、三氧化鉻、三氧化釔、氧化銀或tixzr1-xo2，其中x在0與1之間；所述金屬硫化物包括硫化鎘、硫化鋅、硫化銦、硫化銅、二硫化鎢、三硫化鉍或二硫化鋅鎘；所述金屬硫族化合物包括硒化鋅、硒化鎘、硒化銦、硒化鎢或碲化鎘；所述金屬磷化物包括磷化銦；所述金屬砷化物包括砷化鎵；所述非金屬半導(dǎo)體包括硅、碳化硅、金剛石、鍺、二氧化鍺或碲化鍺；所述聚合物半導(dǎo)體包括聚乙炔；所述光敏同多陰離子包括w10o32-4；并且所述光敏雜多離子包括xm12o40-n或x2m18o62-7，其中x為bi、si、ge、p或as，m為mo或w，并且n為1至12的整數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述金屬氧化物包括二氧化鈦。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述二氧化鈦包括金紅石二氧化鈦。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述粉末包括約50重量％至約99.99重量％的所述光活化催化劑和約0.01重量％至約50重量％的亞氯酸鈉。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述粉末包括約70重量％至約97重量％的所述光活化催化劑和約3重量％至約30重量％的亞氯酸鈉。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述粉末包括約80重量％至約95重量％的所述光活化催化劑和約5重量％至約20重量％的亞氯酸鈉。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述消毒有效量在約0.08ppm/分鐘至約8.0ppm/分鐘的范圍內(nèi)，持續(xù)約2小時至約72小時的時間段。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述粉末能夠生成所述二氧化氯從所述粉末的所述固態(tài)受控釋放，而在所述粉末暴露于可見光之前或期間不使所述粉末暴露于濕氣、相對濕度或酸。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述混合和/或噴霧干燥步驟在惰性氣氛下進(jìn)行。
22.一種光活化粉末，當(dāng)暴露于可見光時，所述光活化粉末能夠生成消毒有效量的二氧化氯從所述粉末的固態(tài)受控釋放，而不釋放可檢測量的氯氣、氯酸鹽和/或亞氯酸鹽，所述粉末是通過根據(jù)權(quán)利要求1至21中任一項(xiàng)所述的方法制備的。
23.一種薄膜，所述薄膜包括根據(jù)權(quán)利要求22所述的光活化粉末和生物可降解聚合物的。