二氧化氯分子由1个氯原子和2个氧原子组成，共结合着19个电子，外层键域上存在一个未成对的活性自由电子，具有很强的氧化作用。同时，由于产生新生态氧，可使微生物内组成蛋白质的氨基酸断链，破坏微生物的酶系统，这种作用是一般含氯的消毒剂或过氧乙酸不能比拟的（其它消毒剂只使蛋白质变性）。二氧化氯的广谱杀菌作用，对高等动物细胞结构几乎毫无影响，其分解产物为水、氯化钠、微量二氧化碳。北京疾病预防控制中心的毒理实验结果为：
1、急性毒理实验，属无毒。
2、致突变实验，无。
3、Ames实验，阴性。
应用二氧化氯的优势：
易溶于水，但不水解，溶解度是氯气的5倍
杀菌力强
能迅速地杀死病毒、细菌、原生生物、藻类和真菌
能有效地杀死贾弟虫孢子、隐孢子和孢子形成菌
PH适应范围广，能在很宽的PH范围内保持很高的杀菌效率
不会产生有机氯化物，不会形成三卤甲烷
不会与氨反应
能快速去除水中铁及锰
能破坏酚、硫化物、氰化物和其它许多有机物
具有漂白脱色作用
腐蚀性低
二氧化氯（ClO2）是一种水溶性的强氧化剂，在常温常压下是黄绿色的气体，但在更低的温度下则呈液态，其分子量为67.45，沸点11°C，熔点——59°C，气体ClO2密度为3.09（11°C），液体ClO2的密度为1.64，0℃的饱和蒸汽压为500torr。二氧化氯在水中以二氧化氯单体存在，不聚合生成ClO2气体，在20°C和4kpa压力下，溶解度为2.9g/l。在水中不与有机物结合，不生成三氯甲烷致癌物，因此被称为不致癌的消毒剂。
ClO2结构中有一个带有孤对电子的氯——氧双键结构，极不稳定，光反应会产生氧自由基，具有强的氧化性。下表列出了二氧化氯与其它氧化类消毒剂的氧化能力，亦即杀菌能力的比较（用有效氯表示）。
氧 化 剂
ClO2
H2O2
NaClO2
KMnO4
Cl2
NaClO
氧化能力
263%
209%
157%
111%
100%
93%
如果以氯气的氧化能力为100%的话，二氧化氯的理论氧化能力是氯气的2.6倍，次氯酸钠的2.8倍，双氧水的1.3倍。
国外大量的实验研究显示，二氧化氯是安全、无毒的消毒剂，更无“三致效应”（致癌、致畸、致突变），同时在消毒过程中也不与有机物发生氯代反应生成可产生“三致作用”的有机氯化物或其他有毒类物质。
由于二氧化氯具有极强的氧化能力，在高浓度时（>500mg/l）会对健康产生不利影响。当使用浓度低于500mg/l时，其影响可以忽略，在100mg/l以下时不会对人体产生任何的影响，包括生理生化方面的影响，对皮肤亦无任何致敏作用。事实上，二氧化氯的常规使用浓度要远远底于500mg/l，一般仅在几十mg/l左右。因此，二氧化氯被国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂。
稳定性二氧化氯通过活化释放出游离态二氧化氯，游离态二氧化氯不稳定释放出新生态氧原子；新生态氧原子具有强烈的氧化作用，其通过氧化微生物、细菌细胞中可溶性部分（包括酶系统）而达到快速抑制微生物蛋白质的合成，杀灭细菌、病毒的目的。
国内外许多的研究结果表明，二氧化氯在极低浓度（0.1mg/l）下，即可杀灭许多种诸如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等致病菌。即使在有机物等干扰下，在使用浓度为几十mg/l时，也可完全杀灭细菌繁殖体、肝炎病毒、噬菌体和细菌芽胞等所有微生物。而且二氧化氯的杀菌效果受环境条件（如温度、pH和有机物等）的影响比较小，因此，二氧化氯被公认为是最新一代的广谱、高效的灭菌剂。
作为第四代消毒剂的二氧化氯，高效、安全、无污染，已被世界卫生组织列为A1级消毒剂 。
二氧化氯是一种高效氧化剂，而不是氯化剂。它的氧化能力约为氯的2.5倍。二氧化氯对细胞壁有较强的吸附和穿透能力，可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物。因此，二氧化氯除对一般细菌有杀死作用外，对芽孢、病毒、藻类、铁细菌、硫酸盐还原菌和真菌等均有很好的灭杀作用。经美国食品药物管理局（FDA）和美国环境保护署（FPA）的长期科学实验，二氧化氯被确认为是医疗卫生、食品加工、食品（水产品、果蔬）保鲜、环境、饮水和工业循环水等方面杀菌消毒、除臭的理想药剂，也是被世界卫生组织（WHO）所确认的一种安全、高效的杀菌剂，国际上公认的氯系消毒剂最理想的更新换代产品。
技术指标：
外观：无色或淡黄色，无悬浮物。
含量：ClO2含量2.0%、4%、6%。
密度：1.020g/cm3——1.060g/cm3（20℃）
pH值： 8.2——9.2
二氧化氯（ClO2）含量的测定方法
1。试剂
（1）KI溶液：10%。
（2）淀粉溶液：0.5%。称取0.5克可溶性淀粉于小烧杯中，用少量水搅匀后加入 100ml的沸水中，加入后不断搅拌，并煮沸至溶液透明为止。加热时间不易过长且应迅速冷却，以免降低淀粉指示剂的灵敏性能。如需久存，可加入少量的HgI2或ZnCl2等防腐剂。
（3）H2SO4溶液：2 mol/L。
（4）K2Cr2O7标准溶液：0.1000 mol/L。将K2Cr2O7在150-180℃烘干2小时，放入干燥器中冷却至室温。准确称取1.2258克于100ml烧杯中，加蒸馏水溶解后转入250ml容量瓶中，用水稀释至刻度充分摇匀。
（5）Na2S2O3溶液：0.1 mol/L。将12.5克Na2S2O3 ＆#183;5H2O溶解在500毫升新煮沸冷却后的水中，加入0.1克碳酸钠，储于棕色瓶中并摇匀，保存于暗处一周后标定使用。（低浓度的溶液需稀释）
（6）丙二酸：20%溶液（100克丙二酸加无离子水溶解成500ml）。
2.实验步骤
（1）硫代硫酸钠溶液的标定
用25毫升移液管吸取0.1000 mol/L重铬酸钾标准溶液三份，分别置于250毫升碘量瓶中，加入5毫升6N盐酸、5毫升20%KI，摇匀后在暗处放置约5min，待反应完全，用100毫升水稀释。用硫代硫酸钠溶液滴定至溶液由棕色到绿黄色，加入2毫升0.5%淀粉指示剂，继续滴定至溶液由蓝色至亮绿色即为终点。根据消耗的硫代硫酸钠溶液的毫升数计算其浓度。（低浓度的溶液标定类似）（2）二氧化氯含量的测定
取1.0毫升（若预计其含量>1.5%，需经50毫升容量瓶稀释后取样）待测消毒溶液，置于含100 ml 无离子水的碘量瓶中，加20%丙二酸溶液2ml，摇匀。静置反应2 min后，加入2 mol/L 硫酸 10毫升，10%碘化钾溶液10毫升，此时溶液出现棕色。盖上盖并振摇混匀后加蒸馏水数滴于碘量瓶盖缘，在暗处放置约5min。打开盖，让盖缘蒸馏水流入瓶内。用硫代硫酸钠标准溶液（装于25毫升棕色滴定管中）滴定游离碘，边滴边摇匀，待溶液呈浅棕黄色时，加入10滴0.5%淀粉指示剂，溶液立即变蓝色，继续滴定至溶液由蓝色至无色即为终点。记录消耗的硫代硫酸钠溶液的毫升数（V，ml）。
重复测3次，取3次平均值进行以下计算。
因1 mol/L硫代硫酸钠标准溶液1 ml相当于13.49 mg二氧化氯，故可按下式计算二氧化氯含量：二氧化氯含量＝M＆#215;V＆#215;13.49＆#215;1000/W
式中：M表示硫代硫酸钠标准滴定溶液的浓度，mol/L。
V表示滴定消耗的硫代硫酸钠溶液的毫升数。
W表示碘量瓶中样液的毫升数。
化学反应原理：9NaClO3+2CH3OH+6H2SO4—9ClO2+3Na3H（SO4）2+0.5CO2+1.5HCOOH+7H2O
工艺流程：
稳定性二氧化氯生产设备主要由供料系统、反应系统和吸收系统组成。氯酸钠、浓硫酸和双氧水（或甲醇）经供料系统进入反应系统，在一定条件下混合反应生成二氧化氯气体，二氧化氯气体进入吸收塔经稳定剂吸收，生产出稳定性二氧化氯水剂。
主要原料：氯酸钠、浓硫酸、双氧水、碳酸钠或氢氧化钠。
南京理工水夫环保科技有限公司是南京理工大学科技产业股份制企业。公司秉承南京理工大学在二氧化氯研究领域的系列成果，和近十年的产业化实践，追求创新与活力，已快速、稳健地发展成为国内二氧化氯领域的龙头企业。近年来，水夫公司又率先开发并生产出液体稳态二氧化氯、可直接溶水使用的固体稳态二氧化氯、能维持药效5——8小时的长效缓释型固体稳态二氧化氯等消毒产品，其技术性能、使用性能均达到国际先进水平，应用前景十分广泛。
设备投资10——50万元，不含土建工程。
生产条件：（1）。生产工人： 3——6人，含生产管理及化验人员 （2）。车间面积： 40m2——100m2 （3）。仓库面积： 20m2——60m2 （4）。电耗：15—50千瓦
成本与市场售价：产品原材料成本500元/吨左右，现行市场售价5000——8000元/吨左右。
生产能力：日产1吨–20吨。
环保与劳保：生产过程对环境无污染，生产安全，劳动保护一般。
