[發明專利]一種去除大氣顆粒物PM2.5中苯甲醛類化合物的方法

有效

• 申請號: 201410000385.1
• 申請日: 2014-01-02
• 公開（公告）號: CN103752150A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 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（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B01D53/74
• 分類號: B01D53/74;B01D53/72
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

????本發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，屬核技術應用、空氣凈化及環境保護技術領域。

背景技術

????隨著城市機動車數量的增加，機動車尾氣排放成為大氣顆粒物PM2.5主要來源之一，其中苯甲醛類化合物成為PM2.5中重要的有機污染物。其主要特點是：

????1、苯甲醛為苯的氫被醛基取代后形成的有機化合物。它是一種重要的工業原料，廣泛應用于醫藥、染料、香料的合成中。同時，它又是機動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環境造成負面影響。

2、目前機動車排放的氮氧化合物(NO_X)、揮發性有機物和可吸入顆粒(PM10和PM2.5),在城市中心區所有污染源中貢獻比例已分別達到66%、90%和26%。已有研究表明,機動車快速增長使得全國約1/5的城市大氣污染嚴重。113個重點城市，1/3以上空氣質量達不到國家2級標準。

3、苯甲醛類化合物為一類持久性有機污染物，它易附著在PM2.5這類大氣顆粒物上，在自然環境中無法降解。

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?等半導體為催化劑處理汽車尾氣。這種方法去除有機物效果明顯，但是光催化氧化法對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。

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NO_X（氮氧化物），但是對汽車尾氣中苯甲醛類化合物的去除及礦化能力有限。

對于大氣顆粒物PM2.5中苯甲醛類化合物去除方法的研究目前未有報道。

????為了尋找一個效去除大氣顆粒物PM2.5中苯甲醛類化合物的方法，我們在電子束輻照技術方面作了一些研究工作，既可獲得較優的效果還可有利于環境保護。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發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，主要是通過電子輻照處理的技術去除大氣顆粒物PM2.5中苯甲醛類化合物。

為達到上述目的，本發明的構思是：由于電子束是由電子加速器產生的高能電磁輻射，通過控制電子束的能量可使電子的穿透力達到使用要求。電離輻射使大氣中的水分分解產生羥基自由基、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生氧化反應而起到礦化苯甲醛類化合物的目的。同時把處理后的顆粒物經處理后用GC/MS測試。

根據上述構思，本發明采用如下技術方案：

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2.5μm及以下的超細顆粒物；

b.將采集到的超細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；用離心機離心后，用錫紙包裹，放入350℃的馬弗爐里煅燒；

c.取步驟b處理后的超細顆粒物，加入到濃度為1ppm的苯甲醛類化合物溶液中，混合均勻；用離心機離心后去除上清液；把含有苯甲醛類化合物的超細顆粒物均勻平鋪于石英膜上，冷凍干燥；

d.取兩片直徑為20cm的含有超細顆粒物的石英膜片，放于表面皿中；在加速器下進行輻照處理。

e.?將步驟d處理后的含有超細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；用玻璃棉過濾濃縮后進行GC/MS測試。

所述步驟d中加速器中其中加速電子的能量為0.7～0.9MeV，電子束流強度為9～11mA，處理時間為60～120秒

????與現有技術相比，本發明具有如下突出的實質性特點和顯著的優點：

????本發明方法工藝簡單、操作方便，可工業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污染物，使大氣顆粒物PM2.5上苯甲醛類化合物的去除率達到99%以上。

附圖說明

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。

圖2為顆粒物上苯甲醛紫外光譜變化圖。

具體實施方式