一種去除大氣顆粒物pm2.5中苯甲醛類化合物的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種去除大氣顆粒物PM2.5上苯甲醛類化合物的方法，該方法包括有顆粒物的采集、顆粒物的凈化、顆粒物樣品的制備與加速器反應(yīng)和GC/MS測(cè)試這五個(gè)步驟；本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、操作方便，可工業(yè)化處理含苯甲醛類化合物的大氣顆粒物，礦化苯甲醛類化合物，特別適用于去除大氣顆粒物中持久性有機(jī)污染物，使大氣顆粒物PM2.5上苯甲醛類化合物的去除率達(dá)到99%以上。
【專利說(shuō)明】一種去除大氣顆粒物PM2.5中苯甲醛類化合物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種去除大氣顆粒物PM2.5中苯甲醛類化合物的方法，屬核技術(shù)應(yīng)用、空氣凈化及環(huán)境保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市機(jī)動(dòng)車數(shù)量的增加，機(jī)動(dòng)車尾氣排放成為大氣顆粒物PM2.5主要來(lái)源之一，其中苯甲醛類化合物成為PM2.5中重要的有機(jī)污染物。其主要特點(diǎn)是:
1、苯甲醛為苯的氫被醛基取代后形成的有機(jī)化合物。它是一種重要的工業(yè)原料，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、染料、香料的合成中。同時(shí)，它又是機(jī)動(dòng)車尾氣排放中的主要污染物之一。已有研究表明，苯甲醛可燃，有毒，具刺激性，它對(duì)眼睛、呼吸道粘膜有一定的刺激作用。因此，人在吸入含有苯甲醛類化合物的顆粒物后，將給人們的生命健康和生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響。
[0003]2、目前機(jī)動(dòng)車排放的氮氧化合物(NOx)、揮發(fā)性有機(jī)物和可吸入顆粒(PM10和PM2.5)，在城市中心區(qū)所有污染源中貢獻(xiàn)比例已分別達(dá)到66%、90%和26%。已有研究表明，機(jī)動(dòng)車快速增長(zhǎng)使得全國(guó)約1/5的城市大氣污染嚴(yán)重。113個(gè)重點(diǎn)城市，1/3以上空氣質(zhì)量達(dá)不到國(guó)家2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]3、苯甲醛類化合物為一類持久性有機(jī)污染物，它易附著在PM2.5這類大氣顆粒物上，在自然環(huán)境中無(wú)法降解。
[0005]目前汽車尾氣的處理方法基本上分為兩類:
1、光催化氧化法處理汽車尾氣。這種方法主要是利用TiO2等半導(dǎo)體為催化劑處理汽車尾氣。這種方法去除有機(jī)物效果明顯，但是光催化氧化法對(duì)汽車尾氣中苯甲醛類化合物的去除及礦化能力有限，并且處理量小。
[0006]2、等離子體法降解汽車尾氣。這種方法主要是利用等離子體法裂解部分汽油可大幅降低尾氣中有害成分的排放。這種方法主要用于去除汽車尾氣中NOx (氮氧化物)，但是對(duì)汽車尾氣中苯甲醛類化合物的去除及礦化能力有限。
[0007]對(duì)于大氣顆粒物PM2.5中苯甲醛類化合物去除方法的研究目前未有報(bào)道。
[0008]為了尋找一個(gè)效去除大氣顆粒物PM2.5中苯甲醛類化合物的方法，我們?cè)陔娮邮椪占夹g(shù)方面作了一些研究工作，既可獲得較優(yōu)的效果還可有利于環(huán)境保護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種去除大氣顆粒物PM2.5中苯甲醛類化合物的方法，主要是通過(guò)電子輻照處理的技術(shù)去除大氣顆粒物PM2.5中苯甲醛類化合物。
[0010]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是:由于電子束是由電子加速器產(chǎn)生的高能電磁輻射，通過(guò)控制電子束的能量可使電子的穿透力達(dá)到使用要求。電離輻射使大氣中的水分分解產(chǎn)生羥基自由基、氫自由基和水合電子，它們與顆粒物PM2.5中苯甲醛類化合物發(fā)生氧化反應(yīng)而起到礦化苯甲醛類化合物的目的。同時(shí)把處理后的顆粒物經(jīng)處理后用GC/MS測(cè)試。
[0011]根據(jù)上述構(gòu)思，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種去除大氣顆粒物PM2.5中苯甲醛類化合物的方法，具有以下的處理過(guò)程和步驟:
a.利用便攜式大氣顆粒物采樣器采集大氣中顆粒物尺寸為2.5 μ m及以下的超細(xì)顆粒
物；
b.將采集到的超細(xì)顆粒物用正己烷超聲清洗二次，用苯與異丙醇混合液超聲清洗三次，用水超聲清洗三次；用離心機(jī)離心后，用錫紙包裹，放入350°C的馬弗爐里煅燒；
c.取步驟b處理后的超細(xì)顆粒物，加入到濃度為Ippm的苯甲醛類化合物溶液中，混合均勻；用離心機(jī)離心后去除上清液；把含有苯甲醛類化合物的超細(xì)顆粒物均勻平鋪于石英膜上，冷凍干燥；
d.取兩片直徑為20cm的含有超細(xì)顆粒物的石英膜片，放于表面皿中；在加速器下進(jìn)行輻照處理。
[0012]e.將步驟d處理后的含有超細(xì)顆粒物的石英濾膜片，用正己烷超聲清洗二次，用苯與異丙醇混合液超聲清洗三次；用玻璃棉過(guò)濾濃縮后進(jìn)行GC/MS測(cè)試。
[0013]所述步驟d中加速器中其中加速電子的能量為0.7?0.9MeV,電子束流強(qiáng)度為9?11mA，處理時(shí)間為60?120秒
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單、操作方便，可工業(yè)化處理含苯甲醛類化合物的大氣顆粒物，礦化苯甲醛類化合物，特別適用于去除大氣顆粒物中持久性有機(jī)污染物，使大氣顆粒物PM2.5上苯甲醛類化合物的去除率達(dá)到99%以上。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為一種去除大氣顆粒物PM2.5上苯甲醛類化合物的方法示意圖。
[0015]圖2為顆粒物上苯甲醛紫外光譜變化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)結(jié)合附圖將本發(fā)明的實(shí)施例具體敘述于后。
[0017]實(shí)施例1
參見圖1，一種去除大氣顆粒物PM2.5中苯甲醛類化合物的方法，具有以下的處理過(guò)程和步驟:
a.利用便攜式大氣顆粒物采樣器采集大氣中顆粒物尺寸為2.5 μ m及以下的超細(xì)顆粒
物；
b.將采集到的超細(xì)顆粒物用正己烷超聲清洗二次，用苯與異丙醇混合液超聲清洗三次；用水超聲清洗三次；用離心機(jī)離心后，用錫紙包裹，放入350°C的馬弗爐里煅燒；
c.取步驟b處理后的超細(xì)顆粒物，加入到濃度為Ippm的苯甲醛類化合物溶液中，混合均勻；用離心機(jī)離心后去除上清液；把含有苯甲醛類化合物的超細(xì)顆粒物均勻平鋪于石英膜上，冷凍干燥；
d.取兩片直徑為20cm的含有超細(xì)顆粒物的石英膜片，放于表面皿中；在加速器下進(jìn)行輻照處理(其中加速電子的能量為0.7?0.9MeV,電子束流強(qiáng)度為9?11mA，處理時(shí)間為60 ?120 秒)；
e.將步驟d處理后的含有超細(xì)顆粒物的石英濾膜片，用正己烷超聲清洗二次，用苯與異丙醇混合液超聲清洗三次；用玻璃棉過(guò)濾濃縮后進(jìn)行GC/MS測(cè)試。
[0018]本實(shí)施例中，針對(duì)含苯甲醛類化合物濃度為2.2-3.3ng/g的大氣顆粒物，經(jīng)上述處理后，經(jīng)檢測(cè)，其中苯甲醛類化合物去除率可達(dá)到99%以上。
[0019]實(shí)施例2
本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于，加速器電子能量為0.SMeV,電子束流強(qiáng)度在IlmA,福照劑量分別為0.5kGy、lkGy、3kGy、4kGy和6kGy情況下,顆粒物上苯甲醒的濃度變化。苯甲醛的降解率在輻照劑量為6kGy時(shí)達(dá)到99%，表明苯甲醛被去除。參見圖2。
【權(quán)利要求】
1.一種去除大氣顆粒物PM2.5中苯甲醛類化合物的方法，其特征在于，具有以下的處理過(guò)程和步驟: a.利用便攜式大氣顆粒物采樣器采集大氣中顆粒物尺寸為2.5 μ m及以下的超細(xì)顆粒物； b.將采集到的超細(xì)顆粒物用正己烷超聲清洗二次，用苯與異丙醇混合液超聲清洗三次，用水超聲清洗三次；用離心機(jī)離心后，用錫紙包裹，放入350°C的馬弗爐里煅燒； c.取步驟b處理后的超細(xì)顆粒物，加入到濃度為Ippm的苯甲醛類化合物溶液中，混合均勻；用離心機(jī)離心后去除上清液；把含有苯甲醛類化合物的超細(xì)顆粒物均勻平鋪于石英膜上，冷凍干燥； d.取兩片直徑為20cm的含有超細(xì)顆粒物的石英膜片，放于表面皿中；在加速器下進(jìn)行輻照處理； e.將步驟d處理后的含有超細(xì)顆粒物的石英濾膜片，用正己烷超聲清洗二次，用苯與異丙醇混合液超聲清洗三次；用玻璃棉過(guò)濾濃縮后進(jìn)行GC/MS測(cè)試。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除大氣顆粒物PM2.5中苯甲醛類化合物的方法，其特征在于，所述步驟d中加速器中加速電子的能量為0.7?0.9MeV,電子束流強(qiáng)度為9?11mA，處理時(shí)間為60?120秒。
【文檔編號(hào)】B01D53/72GK103752150SQ201410000385
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】吳明紅, 施文彥, 郭瑞云, 湛晶, 石榮珍, 袁鵬, 李家玲, 馬靜, 唐量, 顧建忠, 徐剛 申請(qǐng)人:上海大學(xué)