一种用于在线实时清除室内空气中甲苯的离子缔合物溶液及清除方法与流程

本发明属于室内空气净化技术领域，具体涉及一种用于在线实时清除室内空气中甲苯的离子缔合物溶液及清除方法。

背景技术：

甲苯通过皮肤、呼吸道和消化道进入人体，短时间内吸入较高浓度甲苯会抑制中枢神经系统，出现眼及上呼吸道明显的刺激症状、眼结膜及咽部充血、步态蹒跚、头晕、恶心、意识模糊，直接威胁人们生命安全。gb/t27630-2011规定车内空气中甲苯的浓度≤1.10(mg/m³)、gb/t-18883-2002规定室内空气中的甲苯浓度:≤0.2mg/m³。车内空气污染主要来源于发动机燃烧产物、汽车内饰材料释放的有害气体、人自身产生的污染物和车厢外污染物的渗入.依据gb/t18883-20022011年在接受调查的9846万辆气车中，甲苯的最高值分别超出标准值80.2倍。治理车内甲苯的危害已刻不容缓。文献已报道5％乙酸钠-0.5％硅酸钠-1％磷酸钠-1％碳酸钠混合液、batio3-tio2/r-al2o3催化剂、fe³⁺掺杂zno光催化剂、活性炭纤维/tio2复合材料、活性炭/tio2光催化净化网、s掺杂tio2光催化材料、多离子水溶液、fso100吸收液、tween-20/sdbs/氯化水溶液、膜生物反应器、ceo2纳米棒催化氧化和微波辐照下碳化硅与沸石负载氧化铜催化剂协同技术、生物滴滤池等对甲苯去除率分别为90％、69％、84.7％、15％～60％、99.8％、90％、60％、90％、77％、99％、99％、94％、88.8％。新型矿物油对甲苯废气的吸收率最高可达97％。遗憾的是5％乙酸钠-0.5％硅酸钠-1％磷酸钠-1％碳酸钠混合液、fso100吸收液和新型矿物油对甲苯的吸收也存在易脱附、造成二次污染问题，batio3-tio2/r-al2o3催化剂、fe³⁺掺杂zno光催化剂和活性炭纤维/tio2复合材料对甲苯的去除率不高；活性炭/tio2光催化净化网需在波长254nm的紫外光下进行；s掺杂tio2光催化材料、膜生物反应器、多离子水溶液和生物滴滤池分别需175～184天、24～31天、3小时、32天处理才能达到预期效果，时间长，处理成本高。ceo2纳米棒催化氧化法的去除率高，却合成困难、费用高。氧化铜催化剂协同技术所需温度高达460℃，使用条件苛刻。由此可见，甲苯的治理技术不尽人意，有待进一步发展。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种用于在线实时清除室内空气中甲苯的离子缔合物溶液及清除方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种在线实时清除室内空气中甲苯的离子缔合物溶液，包括如下体积百分比的组分：

在本发明的一个优选实施方案中，所述的离子缔合物溶液包括如下体积百分比的组分：

在本发明的一个优选实施方案中，所述的离子缔合物溶液包括如下体积百分比的组分：

在本发明的一个优选实施方案中，所述的离子缔合物溶液包括如下体积百分比的组分：

本发明还提供上述用于在线实时清除室内空气中甲苯的离子缔合物溶液的应用，用于在线实时清除封闭空间内的空气中的甲苯。

所述的封闭空间包括室内或车内。所述的室内，包括别墅、高档住宅、星级酒店、娱乐、场所体育馆、健身房、医院、学校、幼儿园、办公室、会议室、仓储、人员密集的候车室、候机厅等场所。

本发明还提供一种在线实时清除室内空气中甲苯的方法，采用前述的一种用于在线实时清除室内空气中甲苯的离子缔合物溶液对空气中的甲苯进行清除。

优选地，在线实时清除室内空气中甲苯时，所述离子缔合物溶液装填于净化装置内使用。

优选地，室内面积40m²、空间体积120m³且空气中丙烯醛浓度超标22.0～25.7倍时，所述组合物的用量为2l。

优选地，所述组合物的处理时间为1.0-4.0h。

本发明的有益效果是：

1、本发明离子缔合物溶液为水溶液，绿色、无味、无毒、安全；

2、本发明的离子缔合物溶液仅需将各组分直接混合，制备和使用方法简便、可靠；

3、本发明的离子缔合物溶液清除室内空气中甲苯，可在线实时、持续进行、快速、高效；4、本发明的离子缔合物溶液的成本低，经济效益高；

5、本发明的离子缔合物溶液不产生二次污染，应用范围广。

附图说明

图1是实施例1-3在线实时清除室内空气中甲苯的方法示意图。

具体实施方式

本发明的机理如下：

本发明采用在酸性条件下ag⁺、i^－和mb⁺(亚甲蓝阳离子)形成一种三元缔合物[agi2]^－·[hmb]⁺：mb+h⁺＝[hmb]⁺

ag⁺+2i^－＝[agi2]^－

[agi2]^－+[hmb]⁺＝[agi2]^－·[hmb]⁺

基于该缔合物极易溶于甲苯(ch3-c6h5)的特性，被甲苯萃取而进入有机相形成[agi2]^－·[hmb]⁺---ch3-c6h5产物：

[agi2]^－·[hmb]⁺+ch3-c6h5＝[agi2]^－·[hmb]⁺---ch3-c6h5

由于过氧化苯甲酰可溶于甲苯中，从而由水相进入有机相，与[agi2]^－·[hmb]⁺---ch3-c6h5发生氧化还原反应先生成苯甲酸，后者进一步被氧化最后生成co2和h2o：

从蓝色亚甲蓝染料的盐酸性溶液与甲苯混摇时有机相不显蓝色的现象，证实亚甲蓝本身不被甲苯萃取；蓝色亚甲蓝染料的盐酸性溶液、ag⁺、i^－与甲苯混摇时有机相显蓝色的现象，可证实[agi2]^－·[hmb]⁺离子缔合物被甲苯萃取的可能性。这种利用离子缔合物将气态甲苯转入液相被过氧化苯甲酰氧化的技术可在线实时清除室内及车内的空气中甲苯的污染，而且有机相甲苯的去除率高，简便、快速、无二次污染(表1)，根据蓝色褪色现象能跟踪甲苯的反应进程。

表1气相、液相中甲苯浓度检测结果

由表1可知，40m²的空间，经过离子缔合物溶液处理1、2、3、4小时后，气相中甲苯从初始浓度1.97、2.05、2.12、1.94mg/m³分别下降至0.01、0.03、0.04、0.02mg/m³，净化率(％)依次为99.5、98.5、98.1、99.0，而离子缔合物溶液液相中并未检测到甲苯；在与水的对比试验中(相同条件下)，经过水处理1、2、3、4小时后，气相中甲苯从初始浓度1.95、2.10、1.96、1.91mg/m³分别下降至1.92、2.08、1.94、1.90mg/m³，甲苯的浓度几乎没有任何变化，水中也未检测到甲苯。由此推断离子缔合物溶液对甲苯不是单纯的物理吸收或溶解，而是使苯环断裂，将甲苯转化成另外的成分，从而达到去除效果。

以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。

下述实施例中，以室内面积为40m²，内墙高度为3.0m，室内体积为120m³。将盛有360.0μl甲苯(分析纯)的培养皿放入密闭的120m³室内(对照仓)，分别于1h、2h、3h、4h测试室内甲苯浓度；然后将盛有360.0μl甲苯(分析纯)的培养皿放入另1个密闭的120m³室内(样品仓)，调控室内空气中甲苯的原始浓度为1.98～2.31mg/m³(即比允许的国家标准值(0.09mg/m³)高22.0～25.7倍),用聚四氟乙烯软管将样品仓与1个盛有2.0l“在线实时清除甲苯的离子缔合物溶液”的干燥器串联，分别于1h、2h、3h、4h测试干燥器出口室内甲苯的浓度。

实施例1

甲苯在线实时清除离子缔合物溶液由如下体积百分比的组分混合而制成：

离子缔合物溶液经混合均匀，即可自动包装、入仓保存。

用2.0l甲苯在线实时清除离子缔合物组合物溶液置于图1所示的装置中在线实时清除室内空气中甲苯，应用效果见表2。

表2实施例1的甲苯在线实时清除离子缔合物溶液实际应用的效果与成本

由表2可见，甲苯在线实时清除离子缔合物溶液分别处理1小时即可达标；对于120m³空间，室内空气中甲苯浓度超标22.0～23.9倍，处理1小时即可达标；对于160m²的豪宅连续处理4小时的费用为1.88(元)，既经济又实用。

实施例2

甲苯在线实时清除离子缔合物溶液由如下体积百分比的组分混合而制成：

离子缔合物组合物溶液经混合均匀，即可自动包装、入仓保存。

用2.0l甲苯在线实时清除离子缔合物组合物溶液置于图1所示的装置中在线实时清除室内空气中甲苯，应用效果见表3。

表3甲苯在线实时清除离子缔合物溶液实际应用的效果与成本

由表3可见，甲苯在线实时清除离子缔合物溶液分别处理1小时即可达标；对于120m³空间，室内空气中甲苯浓度超标23.9～24.7倍，处理1小时即可达标；对于160m²的豪宅连续处理4小时的费用为3.52(元)，既经济又实用。

实施例3

甲苯在线实时清除离子缔合物溶液由如下体积百分比的组分混合而制成：

离子缔合物组合物溶液经混合均匀，即可自动包装、入仓保存。

用2.0l甲苯在线实时清除离子缔合物组合物溶液置于图1所示的装置中在线实时清除室内空气中甲苯，应用效果见表4。

表4甲苯在线实时清除离子缔合物溶液实际应用的效果与成本

由表4可见，甲苯在线实时清除离子缔合物溶液分别处理1小时即可达标；对于120m³空间，室内空气中甲苯浓度超标25.0～25.7倍，处理1小时即可达标；对于160m²的豪宅连续处理4小时的费用为5.12(元)，既经济又实用。

此外，上述甲苯在线实时清除离子缔合物溶液制备简便、广泛用于别墅、高档住宅、星级酒店、娱乐、场所体育馆、健身房、医院、学校、幼儿园、办公室、会议室、仓储、人员密集的候车室、候机厅等场所的室内和车内的甲苯的在线实时清除，市场前景广阔，环境效益显著。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。