自上世紀80年代我國引進國外二氧化氯產品並開始研究其生產技術以來，經過十余年，不僅國產二氧化氯產品有了生產，生產技術也有了很大提高，二氧化氯作為氧化消毒劑的問題也得到認識和應用。隨著產品的廣泛應用，促進了產品劑型的發展。目前有二氧化氯發生器、穩定性二氧化氯、片劑等固體二氧化氯產品。用於消毒的二氧化氯劑型的情況概述如下。
1.二氧化氯發生器
1.1二氧化氯的性質及制備
二氧化氯是氯的氧化物，有類似氯氣的刺激性氣味。分子式為ClO2，分子量為67.457，熔點為-59℃，沸點為11℃，常溫下以氣體形式存在，為黃綠色氣體。濃度增加，顏色變成橙紅色，氣體二氧化氯極不穩定。二氧化氯易溶於水，20℃時溶解度為107.98mg/L/L，可制成不穩定的液體，其液體和氣體對溫度、壓力和光線敏感。當空氣含量高於10%時，可引爆火花[1]。二氧化氯是壹種不穩定的化合物，在空氣中也是不穩定的化合物。
二氧化氯發生器制備二氧化氯的方法主要有電解法和化學法。廣泛使用的電解方法是隔膜電解，以鹽為原料，在電場作用下生成含有二氧化氯、次氯酸鈉、過氧化氫和臭氧的混合溶液。二氧化氯的濃度壹般只有10-30%左右，大部分是氯氣。化學法主要包括以氯酸鈉和亞氯酸鈉為原料生成二氧化氯的兩種方法。在氯酸鈉法生產二氧化氯的過程中，如果用氯離子作還原劑，生產的二氧化氯存在純度低的缺點，而亞氯酸鈉法生產的二氧化氯比例較高，壹般在90%以上。
1.2設備和滅菌性能
從國外進口的發電機主要有Tetralarent公司、Rio Lindo公司、德國Prominent公司等。李等[3]報道了Tetralarent公司的二氧化氯協同消毒器的協同殺菌效果。本發生器利用電解鹽溶液同時產生二氧化氯、氯氣、臭氧和過氧化氫，溶於水，具有協同殺菌作用，其殺菌效果優於上述任何壹種消毒劑。實驗結果還表明，電解槽的電解電壓。桓鵬程等人[4]觀察了美國Vulcan Rio Linda T140二氧化氯發生器的消毒效果。發生器產生的二氧化氯濃度可調節至2000-300mg /L，殺滅大腸桿菌和金黃色葡萄球菌1mg/L 3分鐘，殺滅枯草桿菌var。黑曲黴孢子為65438±025毫克/升5。破壞HBsAg 125mg/L 2min，能量實驗最低濃度為400 mg/L，25%和50%小牛血清保護菌液可影響滅菌效果。發生器在低濃度(10mg/L)時，對銅、碳鋼、鋁有輕微腐蝕，對不銹鋼基本無腐蝕。
國內二氧化氯發生器發展迅速，工藝逐漸成熟[5]。目前已使用電解鹽產生的二氧化氯和氯酸鈉、亞氯酸鈉法生產的正壓、負壓二氧化氯發生器，部分產品已獲得國家專利。任[6]根據電解法制備二氧化氯混合消毒劑的工作原理和運行特點，采用單片機技術和余氯檢測儀，實現了二氧化氯消毒設備加鹽、排堿、調節運行全過程的自動控制，大大提高了消毒效率和設備的安全運輸。化學法生產的二氧化氯含量高。史來順等[7]研制的化學法生產二氧化氯的發生器，經碘量法測定，有效氯含量為3246.6438±0mg/l，經紫外分光光度計和紅外分光光度計檢測，溶液中含有二氧化氯和氯氣，其中二氧化氯占60%-70%。該水溶液殺菌效果表明，含4.5-5.0毫克/升有效成分對水中金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌作用65，438±0-2分鐘，枯草桿菌變種。尼日爾含90毫克/升有效成分5分鐘。含400 mg/L的活性成分作用5分鐘可破壞HBsAg的抗原性。二氧化氯消毒劑在二氧化氯發生器中性能不穩定[8]，存放3天後降解率為14.05%。但若在消毒劑原液中加入分析純氫氧化鈉，將PH值調至11.80，密封避光，室溫保存(18°C-25。
1.3在消毒中的應用
目前，二氧化氯發生器主要用於飲用水消毒和汙水處理等。用於飲用水消毒的傳統含氯消毒劑處理原水時，會產生大量的鹵代烴，包括氯仿等三鹵甲烷和氯酚、二氯乙腈等有機鹵代物[9][10][11]，氯仿已被美國美國國家癌癥研究所確認為致癌物[1]。水中有機物的氧化降解不會像含氯消毒劑壹樣產生氯化產物。在用二氧化氯代替氯氣作為水處理的研究中表明，用氯氣處理的水中三鹵甲烷的含量比用二氧化氯處理的高100%，所以使用二氧化氯可以大大減少氯仿的產生，還可以氧化水中的鐵、錳、鎂離子和硫化物。它不與水中的酚類發生反應，不會產生難聞的氣味[14]，因此二氧化氯是壹種很有前途的可以替代氯氣的水消毒劑。目前，歐洲越來越多的發達國家已將二氧化氯制成比氯氣更有效的藥劑。用0.5毫克/升的二氧化氯處理長江水30分鐘。將閔行水投入1.0-1.5 mg/L，30分鐘即可達到消毒標準，細菌數
二氧化氯用於汙水處理，除消毒外，還可用於破壞產生臭味和異味的化合物，控制水中藻類的生長，除濁、改善絮凝、脫色等。，且用量能達到國家汙水排放標準計算。
2.穩定的二氧化氯溶液
2.1穩定性二氧化氯的性質及制備
穩定性二氧化氯溶液:二氧化氯氣體溶於碳酸鈉、過碳酸鈉、硼酸鈉、過硼酸鈉等穩定劑中。通常是無色無味透明的水溶液，濃度在65，438+00%以內。它不易燃，不易揮發。穩定性二氧化氯沒有殺菌能力。溶液中的二氧化氯只有通過活化(酸化)反應再次釋放出來，才能具有強大的殺菌能力。活化的2%水溶液的PH值為酸性。比重為1.03-1.04(20°C±0.04(20°C)，水溶液為淡黃色。活化後溶液不穩定，存放壹天含量可降低80%[16]，適合現使用。
國內穩定性二氧化氯的生產方法多為化學法。以氯酸鈉為原料的化學法生產工藝多，還原劑多為鹽酸、二氧化硫、甲醇等。這種方法成本低，也有以亞氯酸鈉為原料的生產方法。
為了提高穩定性二氧化氯的活化速度和速率，國內對活化劑進行了大量的研究。激活劑分為能在短時間內完全釋放的速釋激活劑，如鹽酸、磷酸等強酸，緩釋激活劑，主要是檸檬酸等弱酸。實驗證明，檸檬酸只能活化60%的二氧化氯，由於活性二氧化氯釋放不完全，溶液中仍有較多的有毒亞氯酸鹽，而鹽酸能使二氧化氯。為了改善使用液體活化劑的不便，國內也開發了固體活化劑。實驗結果表明，草酸加三氯化鋁的活化效果與鹽酸相同[18]，穩定溶液與活化劑的體積比通常為10: 1。
2.2殺菌性能
穩定性二氧化氯是壹種廣譜高效的消毒劑，可殺滅細菌繁殖體、芽孢、真菌和病毒[19]。王富玉等[20]觀察了穩定性二氧化氯溶液的消毒效果，結果表明，當使用2.0 mg/L的濃度1分鐘時，可將汙染的大腸桿菌減少5-6個對數值(殺滅率為99.999%-99.9999%)，並可殺滅大腸桿菌噬菌體f 2。巨等[21]報道用50 mg/L的穩定性二氧化氯處理1分鐘，可完全殺滅大腸桿菌和金黃色葡萄球菌，對枯草芽孢桿菌的殺滅率為var。500 mg/L的黑曲黴孢子作用30分鐘為100%，可完全破壞HBsAg的抗原性。二氧化氯對結核桿菌有很好的殺滅作用。有報道稱，在20℃下，二氧化氯可在10-20分鐘內殺死所有106結核分枝桿菌[22]。1100 mg/L的濃度作用5分鐘可殺滅內鏡上的結核分枝桿菌[23]。魏蘭芬等[24]對含量為2.55%，PH值為6.0的二氧化氯溶液進行了殺菌效果和金屬腐蝕性試驗。結果160 mg/L的濃度作用於大腸桿菌10分鐘，200 mg/L的濃度作用於金黃色葡萄球菌2分鐘，殺滅率達到100%，制成不銹鋼。400 mg/L的二氧化氯溶液，在鋁、銅、碳鋼中浸泡72小時，對不銹鋼有重度腐蝕和中度腐蝕。作者認為，溶液之所以需要高濃度和作用時間才能殺滅微生物，可能與溶液的PH值較高有關。在實驗室中，觀察了檸檬酸活化的400 mg/L二氧化氯對腸出血性大腸桿菌O157: H7菌株的殺菌效果及其影響因素。25℃時，該菌株對布的殺菌D值為1.53分鐘，7分鐘後殺菌率達99.99%，其濃度系數為1.36，即在25℃時，作用時間需延長2.57倍，濕度系數(Q10)為1.63。消毒液在酸性條件下(PH3-5)具有良好的殺菌效果，PH值為>:7時殺菌效果明顯下降[25]。對穩定性二氧化氯的急性毒性和刺激性試驗[26]表明，口服LD50 >: 10000mg/kg實際上是壹種無毒物質，含二氧化氯9.7-11.4 mg/L的溶液對家兔皮膚和眼粘膜的48小時刺激評分為零，無刺激性。上海生產的穩定性二氧化氯產品基本可以達到LD50 >: 5000mg/kg，皮膚刺激指數>；0.4，微核試驗結果為陰性。
2.3應用
1985美國同意將二氧化氯作為食品加工設備的消毒劑，1987批準其作為食品加工廠的環境表面消毒劑。我國還批準了食品工業中管道、設備容器、餐具的消毒，濃度為250 mg/L。
在醫療保健領域，美國已批準殺菌劑用於醫院、實驗室和醫療環境，中國也批準用於上述部門的環境體表面消毒，也可用於耐腐蝕醫療器械的消毒，如體溫計、陰道擴張器、氧氣濕化瓶、試管、載玻片等。，用於呼吸機、血液透析機、麻醉機、嬰兒恒溫箱等消毒，但壹般不適合用於醫療器械的長期浸泡消毒，常見濃度為500-650。
此外，我國在1996中制定了GB 2760-1996《食品添加劑使用衛生標準》，將穩定性二氧化氯列為食品添加劑中的“防腐劑”，用於果蔬保鮮和魚類加工行業，最大用量為0.2-1.0 mg/L。
3.固體二氧化氯消毒劑
3.1劑型和制劑
固體二氧化氯產品包括粉末、片劑和二元包裝產品。
固體二氧化氯多以亞氯酸鈉為主要原料。目前二氧化氯二元包裝產品由亞氯酸鈉和酸性活化劑制備，吸附二氧化氯制劑由亞氯酸鈉溶液吸附到膨潤土鈉鹽上或二氧化氯氣體吸附到載體如矽酸鈣、二氧化矽、滑石粉、過碳酸鈉幹粉上形成。此外，還有壹種非吸附性二氧化氯固體消毒劑的生產工藝。蔣興金[27]用固體混酸劑活化亞氯酸鈉生成二氧化氯。結果，亞氯酸鈉中只有29%-56%的二氧化氯被固體有機酸如檸檬酸和草酸活化。但如果有機酸與無機酸鹽以1: 1-9的比例混合，活化率可達90%以上。作者還觀察了適宜的加水量和最佳活化時間。結果加水量是固體有機酸的10倍，靜置10分鐘效果最好。
3.2殺菌性能
二氧化氯的活化率和殺菌效果表明，活化與PH值有關。PH & lt0.5，活化後的二氧化氯可快速釋放，pH >:0.5時，二氧化氯釋放速度慢，活化不完全，殺菌能力弱。賈松樹[28]報道的二氧化氯在二元包裝中的消毒效果為:產品平均二氧化氯含量為6.74%，54°C 14天貯存後平均二氧化氯含量為6.736%，無明顯變化。7.5 mg/L的溶液對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌作用5min，對白色念珠菌的殺滅率為150 mg/L，對枯草芽孢桿菌的殺滅率為var。尼日爾孢子是100%持續10分鐘。用200毫克/升的溶液作用5分鐘，可破壞稀釋到20毫克/毫升的純化HBsAg的抗原性。200 mg/L溶液對不銹鋼有輕微腐蝕，對銅和鋁有中度腐蝕。此外，還觀察了橡膠制品的損傷情況。結果，乳膠管經200 mg/L溶液多次浸泡後，其斷裂強度和斷裂伸長率有所降低，但差異不顯著(P
3.3消毒的應用
固體二氧化氯便於儲存和運輸，但使用前必須活化，並註意現使用，使用範圍與液體穩定性二氧化氯相同。
4.結論
綜上所述，二氧化氯的劑型研究和應用在不斷拓展和深化。現有的二氧化氯發生器、穩定性二氧化氯溶液和固體二氧化氯粉末或片劑都有很強的殺菌作用。由於消毒過程中不產生致癌物質，對人體無毒無害，具有廣闊的應用前景。但由於二氧化氯是壹種新型消毒劑，特別是在新劑型的研究和應用過程中，仍有許多問題值得進壹步研究，如提高固體二氧化氯的穩定性和活化率，降低對金屬的腐蝕性，建立現場使用的含量快速檢測方法等。期待通過努力，二氧化氯的應用研究取得更好的成果。