1、DDS催化劑的發(fā)現(xiàn)
魏雄輝博士在對慢性粒細胞白血病進行研究時,發(fā)現(xiàn)患慢性粒細胞白血病的病人的血紅蛋白大多數(shù)都轉(zhuǎn)變成了高鐵血紅蛋白(HbM),其中的鐵離子都是三價鐵離子,并且這些三價鐵離子全部被帶強負電的離子或集團中和,而不能再生,也就是說,患慢性粒細胞白血病的病人的血紅蛋白失去了載氧能力。受此啟發(fā),他模仿正常血紅蛋白的載氧性質(zhì)和功能,研制出了一種全新的含鐵的絡(luò)合(或螯合)聚合物,簡稱為DDS催化劑。實驗證實,DDS催化劑具有較強的載氧能力;DDS催化劑用作DDS抗癌劑和DDS補血劑的研究正在進行之中。最初,魏雄輝博士是為了尋找抗癌藥而研制DDS催化劑的,并不是為了脫硫。在研究抗癌藥物之前,他對煙道氣和工業(yè)原料氣的脫硫進行了大量的研究,但未能沖破傳統(tǒng)脫硫技術(shù)的束縛,最終均告失敗。在研制出了DDS催化劑以后,他突然想到,脫硫時也要提高脫硫液的載氧和吸氧能力,以便將溶液中的S2-和SO32-氧化成S和SO42-,為此,他將DDS催化劑加入脫硫液中,進行脫硫?qū)嶒灒Y(jié)果發(fā)現(xiàn)含有DDS催化劑的脫硫液的脫硫效果非常好,優(yōu)于傳統(tǒng)的脫硫技術(shù),并能夠?qū)怏w中的硫含量降至1mg/m3以下;就這樣“脫硫?qū)S玫腄DS催化劑”被發(fā)明了。
2、DDS催化劑的可能分子模型
根據(jù)DDS催化劑的分子結(jié)構(gòu)的特征因素,經(jīng)折疊和雜化以后其可能分子空間模型如下:
3、DDS催化劑的催化機理
為了方便地闡述DDS催化劑的催化機理,我們用DDS-O-表示DDS催化劑中的“負電柱”(或氧柱);用DDS-Fe+表示DDS催化劑中的“正電柱”(或鐵柱),“正電柱”又有“二價正電柱”(或二價鐵柱)和“三價正電柱”(或三價鐵柱)之分,我們分別用DDS-Fe2+和DDS-Fe3+表示。
研究表明,DDS催化劑中的“負電柱” DDS-O-可以“捕獲”其周圍的帶正電的粒子,在DDS溶液中帶正電的粒子通常有Fe2+、Fe3+、Na+、H+等;“正電柱”可以“捕獲”其周圍的帶負電的粒子,在DDS溶液中帶負電的粒子通常有SO32-、SO42-、S2-、HS-、CO32-、HCO3-、S2O32-、OH-等。
DDS催化劑中的“正電柱”和“負電柱”基本上是相互平行的,且“正電柱”和“負電柱”的中心平行距離為8~20Å,而正、負離子相距在此距離范圍之內(nèi)時,非常容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因此,“捕獲”在DDS催化劑中的“負電柱”和“正電柱”上的正電粒子(或正離子)和負電粒子(或負離子)很容易發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)。實際上DDS催化劑為這些化學(xué)反應(yīng)提供了必要的條件和便利的場所。
DDS催化劑的催化機理大致可以描述如下。
DDS催化劑的脫硫催化機理可能是:
CS
2 (g) 
CS
2 (l) (二硫化碳從氣膜界面轉(zhuǎn)入液膜界面,并傳至液相主體)
CS
2 (l) + DDS-Fe
2+
CS
2 Fe
2+-DDS
CS
2Fe
2+-DDS + H
2O + DDS-Fe
2+ + DDS-O
- 
DDS-Fe
2+HS
- + DDS-O
-H
++ COSFe
2+-DDS
COS
2 (g) 
COS
2 (l)(硫氧化碳從氣膜界面轉(zhuǎn)入液膜界面,并傳至液相主體)
COSFe
2+-DDS + H
2O + DDS-Fe
2+ + DDS-O
-
DDS-Fe
2+HS
- + DDS-O
-H
+ + CO
2
H
2S
(g)
H
2S
(l)(硫化氫從氣膜界面轉(zhuǎn)入液膜界面,并傳至液相主體)
H
2S
(l) + DDS-Fe
2+ + DDS-O
- 
DDS-Fe
2+HS
- + DDS-O
-H
+
DDS-Fe
2+HS
- + DDS-O
- 
DDS-Fe
2+S
2- + DDS-O
-H
+
2DDS-Fe
2+ + 2DDS-O
-H
+ + [O](空氣)

2DDS-Fe
3+ + 2DDS-O
- + H
2O
2DDS-Fe
3+ + DDS-Fe
2+S
2- 
3 DDS-Fe
2+ + S(以硫沫形式排出系統(tǒng))
DDS催化劑的脫二氧化硫的催化機理可能是:
SO
2 (g) 
SO
2 (l) (二氧化碳從氣膜界面轉(zhuǎn)入液膜界面,并傳至液相主體)
SO
2 (l) + H
2O + Na
2CO
3 
NaHSO
3 + NaHCO
3
NaHSO
3 
Na
+ + HSO
3-
DDS-Fe
2+ + HSO
3- 
DDS-Fe
2+ OH
- + SO
2 (g)↑(重新釋放)
DDS-Fe
2+ OH
- + DDS-O
-H
+
DDS-Fe
2+ + DDS-O
- + H
2O
因此,特別注意:DDS脫硫技術(shù)是一種全新的濕法生化脫硫技術(shù),其脫硫原理和概念與傳統(tǒng)的濕法脫硫技術(shù)完全不同,DDS脫硫技術(shù)的脫硫過程中始終有生物物質(zhì)DDS催化劑及其相應(yīng)的好氧菌參與,所以,怎樣保證DDS催化劑及其相應(yīng)的好氧菌處于最佳的活性狀態(tài)成為了本技術(shù)的核心。