自动吸附雾霾涂料的制作方法

文档序号:14982207发布日期:2018-07-20 20:20阅读:583来源:国知局

本发明属于环境处理技术领域,具体涉及一种自动吸附雾霾涂料。



背景技术:

雾霾即雾和霾的统称。空气污染主要是因为霾,它由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等组成,“精细”尺寸模式被定义为包括直径低于2.5μm的颗粒,这种颗粒本身既是一种污染物,又是重金属、多环芳烃等有毒物质的载体。能使大气浑浊,视野模糊并导致能见度恶化。

自工业革命以来,西方遭受了许多环境灾难性事件,著名的“伦敦雾”和“洛杉矶烟雾”造成数以万计的疾病及死亡事件。2010年,中国气象局颁发施行了雾霾观测预告行业规范(qx/t113-2010)。2012年,中国制定了新的空气质量标准,其中pm2.5日平均浓度标准为75μg/m3。此外,对于pm2.5的监管监测网络已在全国不同的城市中建成,从此雾霾成为最受关注的天气关键词之一。

2014年wang等人[journalofenvironmentalsciences,2014,1(26):1894-1902]在雾霾和光化学烟雾发生期间测量了2009年上海的气溶胶数量浓度和粒度分布以及可分辨尺寸颗粒的化学成分。他们通过一系列的数据采集和理论分析给出了雾霾期间粒子的颗粒浓度的数值以及具体的粒径分布和所含离子的浓度,这对于有针对性的处理雾霾起到了一定的作用。同样,yin等人[airqualityatmosphereandhealth,2017,10(3):359-370]、zhang等人[atmosphericenvironment,2017,154:140-150]也做了类似的研究,其结果虽然和wang等人的研究结果有所差异,但也同样测量了雾霾的成分及空气中颗粒的数量。

目前,雾霾的处理方法主要是以空气净化装置为主,相应的方式为过滤方式,即用活性炭等吸附物质通过空气净化机进行吸附,相关的专利如一种防治雾霾的空气净化器[cn106871262a]、一种防雾霾水洗式空气净化呼吸器[cn106861075a]、一种防雾霾环保空调[cn106839128a];另外一种应用相对较广的处理方式为吸附雾霾的口罩,主要用于外出佩戴,如一种雾霾防治口罩[cn106820349a]、交警用防雾防潮专用立体型口罩[cn106723522a]。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种通过对现有涂料的改性方法,从而实现处理雾霾的目的。

本发明的技术方案:

自动吸附雾霾涂料,在现有涂料的基础上,通过加入表面活性剂改性现有涂料,使其可以包裹涂料,使涂料表面能增加,从而能够更好地与雾霾表面的水分子相互作用,从而吸附雾霾,达到提高空气质量的目的。由于雾霾多在天气湿度较大时出现,雾霾颗粒会被水包围,从而和涂料表面形成较强的吸附,被吸附的物质之间,由于表面能的作用会团聚成大的颗粒,而在晴天时,水会挥发到空气中,较大的颗粒会自动脱附,从而在涂料表面形成新的活性位点,继续吸附雾霾。

一种自动吸附雾霾涂料,在现有涂料的基础上,加入表面活性剂改性现有涂料,表面活性剂与涂料的质量比为1:1~1:100,根据所在地区的环境条件,调节ph,涂料表面能增加,从而吸附雾霾。

所述的表面活性剂是阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂;所述的阳离子型表面活性剂的正离子电荷由磷、硫、碘或砷原子携带,是胺盐型、季铵盐型、杂环型或啰盐型;所述的阴离子型表面活性剂为羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐或磷酸酯盐;所述的非离子型表面活性剂是聚氧乙烯型或多元醇型。

调节ph所使用的酸为弱酸、无机强酸和有机强酸;所使用的碱为弱碱和强碱。

进一步,所述的弱酸为甲酸、乙酸、乙二酸、磷酸、碳酸、有机酸及其他的路易斯酸;所述的无机强酸为硫酸、硝酸、高氯酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸、高溴酸、氯酸、溴酸、氟硅酸、氯铅酸、偏磷酸、高锰酸、硒酸、高铁酸、氟硼酸、氟磺酸、氰酸、硫氰酸及偏高碘酸;所述的有机强酸为2,4,6-三硝基苯酚、2,4,6-三硝基苯甲酸、三氟乙酸、三氯乙酸、甲磺酸、苯磺酸及kmd酸;所述的弱碱为乙酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、路易斯碱;所述的强碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化锂、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化钫、碱土金属氢氧化物、熟石灰、氢氧化锶、氢氧化镭、氢氧化汞、氢氧化亚铊、氢氧化铊、氢氧化二氨合银及胆碱。

所述的涂料是溶剂型涂料、高固体分涂料、无溶剂型涂料、水性涂料或粉末涂料。

本发明的有益效果:本发明的自动吸附雾霾涂料的制备工艺简单、耗时短的特点,主要用于室内、外雾霾的处理。

附图说明

图1是实施例1中得到的涂料表面与水表面的接触角。

图2是实施例2得到的接触角随涂料与表面活性剂配比的变化图。

图3是实施例1中得到的涂料表面与水表面的接触角。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步阐明本发明方法及应用,而不是要用这些实施例来限制本发明。本发明以改性涂料为中心,研究涂料的吸附能力在雾霾处理中的应用。

实施例1

涂料选用建筑涂料,表面活性剂选用阳离子型表面活性剂(ctab),考察表面活性剂的加入对涂料的表面能是否有作用,高比表面能的涂料与雾霾周围水分子的接触角较小,结合能较大,会主动吸附雾霾颗粒。由于雾霾颗粒的表面为亲水性的二氧化硫和二氧化氮等物质,所以可以通过测量涂料与水分子之间的作用力,来分析涂料对雾霾分子的作用情况。

所选用的涂料为1.00g建筑涂料混合0.20g阳离子性表面活性剂ctab,并混合300μl浓度为0.1m的盐酸处理,该涂料表面最为亲水,表面能最高,与水的接触角为16°(如图1所示)。

实施例2

涂料选用装潢涂料,表面活性剂选用非离子型表面活性剂(span-80),考察表面活性剂的加入对涂料的表面能是否有作用。非离子型表面活性剂span对商用涂料确实存在改性作用,在二者保持质量比例在1:2.3~1:8.3范围内时,改性涂料的与水接触角经历了先降低后上升的过程,如图2所示。

实施例3

涂料选用无溶剂型涂料,表面活性剂选用阴离子型表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠),当涂料:表面活性剂=10:2.3,并加入适量的10m的naoh和质量分数为6%的peg20000的混合溶液时,得到的改性后的涂料可以达到最低的接触角为12°,与未改性的涂料相比(接触角为67°),改性后的涂料更易与水分子结合,而粉尘颗粒与水结合又是雾霾天气形成的必要条件,这就意味着该涂料可以在一定程度上遏制粉尘颗粒与水的结合程度,从而达到提高空气质量的目的。



技术特征:

技术总结
本发明属于环境处理技术领域,提供了一种自动吸附雾霾涂料。在现有涂料的基础上,加入表面活性剂改性现有涂料,表面活性剂与涂料的质量比为1:1~1:100,根据所在地区的环境条件,调节pH,涂料表面能增加,从而吸附雾霾。本发明所使用的表面活性剂可以是阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂。使用的涂料可以为溶剂型涂料、高固体分涂料、无溶剂型涂料、水性涂料、粉末涂料等建筑涂料、工业涂料和维护涂料。调整表面能可以加入酸、碱等调整涂料的pH值。本专利所述方法具有工艺简单、耗时短的特点,主要用于室内、外雾霾的处理。

技术研发人员:高立国;王立坤;张红宇;向元元;闫宇;马廷丽
受保护的技术使用者:大连理工大学
技术研发日:2017.09.08
技术公布日:2018.07.20
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