[發明專利]一種靜電噴霧消除可入肺顆粒物的方法

有效

• 申請號: 201410560014.9
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104259002B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 龍云澤;閆旭;韓文鵬;秦崇崇;董瑞華;張紅娣;張君誠;林大鵬;盛琛皓;趙惠;張保生
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: B03C3/16
• 分類號: B03C3/16;A61L9/14;A61L9/16
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 張世功

技術領域：

本發明屬于靜電噴霧除塵技術領域，涉及一種靜電噴霧微納米高分子材料消除PM2.5(可入肺)顆粒物的方法。

背景技術：

近年來,隨著空氣質量的惡化，霧霾天氣現象出現的次數越來越多，危害加重。中國社會科學院、中國氣象局聯合發布的《氣候變化綠皮書：應對氣候變化報告(2013)》指出，霧霾天氣現象會給氣候、環境、健康、經濟等方面造成顯著的負面影響，可使慢性病加劇、使呼吸系統及心臟系統疾病惡化，改變肺功能及結構、影響生殖能力、改變人體的免疫結構等；霧霾的主要組成部分為二氧化硫、氮氧化物以及可吸入顆粒物，其中前兩者為氣態污染物，最后一項顆粒物才是加重霧霾天氣污染的罪魁禍首，顆粒物的英文縮寫為PM，其中PM2.5是空氣動力學當量直徑小于等于2.5微米的污染物顆粒，又被稱為可入肺顆粒物，由于其粒徑小、面積大、活性強、易附帶有毒、有害物質(例如重金屬、微生物等)，且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大；2014年2月，習近平在北京考察時指出：應對霧霾污染、改善空氣質量的首要任務是控制PM2.5。控制PM2.5的根本之道是建立長效機制控制、減少污染源，但這是一個長期的過程。目前，控制PM2.5的手段主要依靠布袋除塵、空氣凈化器多級過濾吸附，使得PM2.5顆粒被濾網攔住，從而達到凈化空氣的目的，然而其濾網等材料需要時常更新，成本較高。另外，靜電除塵技術也常被應用于控制PM2.5，靜電除塵的原理是利用強電場電離空氣分子使塵粒帶負電吸附到正極被收集，該技術目前已被廣泛應用，但PM2.5顆粒由于直徑過小，荷電率低，吸附效率不高；此外，現有技術實現上述方法的除塵都是只能對PM2.5顆粒進行吸附，不能起到殺菌作用，無法達到完全凈化空氣的目的，所以，設計一種靜電噴霧消除微塵顆粒的技術方案是有重要的社會意義和經濟價值。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，消除空氣中的PM2.5顆粒物，尋求設計一種靜電噴霧微納米高分子材料消除PM2.5顆粒物的方法，利用高壓靜電噴霧噴射出帶有靜電的殼聚糖等高分子微納米顆粒，有效吸附PM2.5顆粒物且起到殺菌作用，達到凈化空氣的效果。

為了實現上述目的，本發明所述的靜電噴霧消除PM2.5顆粒物的方法，包括以下步驟：

(1)電噴溶液的配制：將5克水溶性羧甲基殼聚糖溶于95克水中，磁力攪拌一小時后即得透明的殼聚糖水溶液備用；

(2)靜電噴霧殼聚糖微納米顆粒：將步驟(1)得到的殼聚糖水溶液放置在儲液箱中，打開高壓泵上的電源開關，調節水溶液由高壓泵泵出的流速為1-6升/分鐘；打開高壓靜電發生器上的高壓電源開關，調節輸出電壓為5-30千伏；然后打開氣泵并調節氣流流速為10升/分鐘；噴霧開始；

(3)吸附PM2.5顆粒物：經過步驟(1)和(2)，將殼聚糖霧化成粒徑為300-1000納米的帶靜電的殼聚糖微納米顆粒，噴射到PM2.5顆粒物集中的地方，帶靜電的殼聚糖微納米顆粒對PM2.5顆粒產生吸附團聚作用，其吸附效率為1克殼聚糖微納米顆粒能夠吸附15-20克PM2.5顆粒物；同時殼聚糖還將對PM2.5顆粒物起到殺菌作用，當吸附后PM2.5的顆粒物團聚變大后，自動沉降到地面或收集于另外裝置的容器中，實現PM2.5顆粒物的收集式消除。