一种改变绿色植物叶绿素的方法及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种改变绿色植物叶绿素的方法及其应用，将酸性二价铁溶液与有机弱酸混合后喷淋或喷洒在绿色植物的叶面上。本发明利用工业废气或烟气中的二氧化硫将三价铁转化成二价铁，然后将二价铁与叶绿素卟啉环结构的中心原子进行置换，形成亚铁去镁叶绿素，从而使得绿色植物在光照较弱的情况下也可以进行光合作用，既可以除去二氧化硫的危害，也可以达到净化空气的目的；本发明去除二氧化硫的方法效率高，且耗能少，成本低，真正实现节能减排，变废为宝。
【专利说明】一种改变绿色植物叶绿素的方法及其应用
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种去除工业废气或烟气中二氧化硫的改变绿色植物叶绿素的方法 及其应用。
[0002]
【背景技术】
[0003] 矿物质燃料燃烧生成的气体中含有有害成分硫氧化物，其中主要是二氧化硫及微 量的三氧化硫。二氧化硫易被湿润的粘膜表面吸收生成亚硫酸或硫酸，对眼及呼吸道粘膜 有强烈的刺激作用，二氧化硫被人体吸入呼吸道后，因易溶于水，故大部分被阻滞在上呼吸 道。在湿润的粘膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸，一部分进而氧化为硫酸，使刺激作用增强， 如果人体每天吸入浓度为lOOppm的二氧化硫，8 h后支气管和肺部将出现明显的刺激症 状，使肺组织受到伤害。有色金属冶炼过程中不但产生二氧化硫气体，还会产生大量的粉 尘。二氧化硫和粉尘的联合作用，对产业工人的身体健康造成了重大的损害。因为二氧化 硫随飘尘气溶胶微粒进入人体肺部深层，毒性将增加3?4倍，导致肺泡壁纤维增生。如果 增生范围波及广泛，形成肺纤维性变，发展下去可使肺纤维断裂形成肺气肿。
[0004] 大量的二氧化硫排放是引起大气酸雨的主要原因，2006年中国环境状况公报统计 数据表明，近年来我国城市酸雨污染程度有所加重。
[0005] 国内外应用脱硫技术途径有三种：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和烟气脱硫。其中， 烟气脱硫被认为是最行之有效的方法，但是也有不少缺点如设备庞大，占地面积大，耗水量 大，且存在二次污染。
[0006] 绿色植物可以有效的吸收毒气，净化空气，其主要是由叶绿素进行光合所用，叶绿 素分子是由两部分组成的：核心部分是一个卟啉环（porphyrin ring),其功能是光吸收； 另一部分是一个很长的脂肪烃侧链，称为叶绿醇（phytol)，叶绿素用这种侧链插入到类囊 体膜。与含铁的血红素基团不同的是，叶绿素卟啉环中含有一个镁原子。叶绿素分子通过 卟啉环中单键和双键的改变来吸收可见光。
[0007]
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于为了解决现有脱硫技术设备庞大，占地面积大，耗水量大，且存 在二次污染的缺陷而提供一种脱硫效率高、环保的改变绿色植物叶绿素的方法。
[0009] 本发明的另一个目的是为了提供一种改变绿色植物叶绿素的方法的应用。
[0010] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 一种改变绿色植物叶绿素的方法，将酸性二价铁溶液与有机弱酸混合后喷淋或喷洒在 绿色植物的叶面上。在本技术方案中，利用二价亚铁离子置换叶绿素卟啉环结构的中心原 子镁，以形成亚铁去镁叶绿素，从而使得绿色植物在光照较低的傍晚继续进行光合作用，以 净化空气，吸收二氧化碳，改善室内室外环境。 toon] 作为优选，所述酸性二价铁溶液以工业废气或烟气中的二氧化硫与酸性三价铁溶 液为原料制备而成。在本技术方案中，利用酸性三价铁溶液来吸收二氧化硫，可以有效的去 除工业废气或烟气中的二氧化硫，生产的二价铁离子又可用于喷淋或喷洒在绿色植物叶面 上，以置换叶绿素卟啉环结构中的中心原子镁，使得绿色植物在光照较弱的情况下继续进 行光合作用。
[0012] 作为优选，将含有二氧化硫的烟气或工业废气通入酸性三价铁溶液中，在常压、 25-KKTC下反应 2-5h。
[0013] 作为优选，酸性三价铁溶液包括氯化铁溶液或硫酸铁溶液，溶液中三价铁溶液的 浓度为4. 5-6mol/L，酸性三价铁溶液中还加入了过氧化氢与活性炭，加入后过氧化氢的终 浓度为1-2. 4mol/L，活性炭的加入量为酸性三价铁溶液的总质量的0. 5-1. 5%。在本技术方 案中，过氧化氢的加入，是为了提供更好的氧化性让二氧化硫可以的生成硫酸根离子，而并 不是生产亚硫酸根离子，活性炭的加入一方面是为了吸附工业废气中的其它杂质，另一方 面是为了让二氧化硫更好的生成硫酸根离子。
[0014] 作为优选，所述有机弱酸选自乙酸、苹果酸、月桂酸中的一种。
[0015] 作为优选，酸性二价铁溶液中，酸性二价铁离子的浓度为0. 1-0. 45mol/L，有机弱 酸占酸性二价铁溶液总质量的〇. 5-5%。
[0016] 作为优选，含有二氧化硫的烟气或工业废气在通入酸性三价铁溶液之前先在 10-20°C下过分子筛。在本技术方案中，工业废气或烟气中会含有一些细小固体颗粒并且 温度较高，过分子筛可以有效地将这些细小固体颗粒吸附，从而加快二氧化硫的转化，在 10-20°C下过筛，则是先进行降温，使得二氧化硫在酸性三价铁溶液中不会因为温度过高而 影响反应效率。
[0017] -种改变绿色植物叶绿素的方法的应用，将酸性二价铁溶液与有机弱酸混合后， 每隔15-45min喷洒或喷淋在绿色植物的叶子表面，喷洒次数3-5次，喷洒或喷淋后的植物 放置于室内或室外。
[0018] 作为优选，绿色植物选择叶面大的植物。
[0019] 作为优选，喷洒或喷淋的时间在下午2点-5点。
[0020] 本发明的有益效果是，1)利用工业废气或烟气中的二氧化硫将三价铁转化成二价 铁，然后将二价铁与叶绿素卟啉环结构的中心原子进行置换，形成亚铁去镁叶绿素，从而使 得绿色植物在光照较弱的情况下也可以进行光合作用，既可以除去二氧化硫的危害，也可 以达到净化空气的目的； 2) 本发明去除二氧化硫的方法效率高，且耗能少，成本低，真正实现节能减排，变废为 宝； 3) 本发明在提倡环保的趋势下，提供了一种切实可行、去除三废之一的废气的方法，对 于净化空气起到了很好的作用。
[0021]
【具体实施方式】
[0022] 以下结合具体实施例，对本发明作进一步的解释： 本发明中，若非特指，所采用的原料均可从市场购得或是本领域常用的，下述实施例中 的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
[0023] 实施例1 将含有二氧化硫的烟气或工业废气在10°c下过分子筛，以除去烟气或工业废气中含有 的细小固体颗粒，同时将烟气或工业废气降温，然后将过完分子筛的烟气或工业废气通入 4. 5mol/L的硫酸铁溶液中，在常压、25°C下反应2小时，其中，硫酸铁溶液中还加入了过氧 化氢与活性炭，过氧化氢的终浓度为lmol/L，活性炭的加入量为硫酸铁溶液总量的0. 5%。
[0024] 反应完后将反应得到的硫酸亚铁与硫酸通过常规手段分离，分离得到的硫酸亚铁 配制成0. lmol/L的硫酸亚铁溶液，并在硫酸亚铁溶液中加入占硫酸亚铁溶液总质量0. 5% 的乙酸，混合均匀后在下午2点-5点喷洒在绿色植物大叶女贞的叶面上，每隔15min喷洒 一次，喷洒次数3次。
[0025] 实施例2 将含有二氧化硫的烟气或工业废气在15°C下过分子筛，以除去烟气或工业废气中含有 的细小固体颗粒，同时将烟气或工业废气降温，然后将过完分子筛的烟气或工业废气通入 5mol/L的硫酸铁溶液中，在常压、50°C下反应3小时，其中，硫酸铁溶液中还加入了过氧化 氢与活性炭，过氧化氢的终浓度为1. 6mol/L，活性炭的加入量为硫酸铁溶液总量的1. 2%。
[0026] 反应完后将反应得到的硫酸亚铁与硫酸通过常规手段分离，分离得到的硫酸亚铁 配制成0. 28mol/L的硫酸亚铁溶液，并在硫酸亚铁溶液中加入占硫酸亚铁溶液总质量2%的 月桂酸，混合均匀后在下午2点-5点喷洒在绿色植物芦荟的叶面上，每隔30min喷洒一次， 喷洒次数4次。
[0027] 实施例3 将含有二氧化硫的烟气或工业废气在20°C下过分子筛，以除去烟气或工业废气中含有 的细小固体颗粒，同时将烟气或工业废气降温，然后将过完分子筛的烟气或工业废气通入 6mol/L的硫酸铁溶液中，在常压、100°C下反应5小时，其中，硫酸铁溶液中还加入了过氧化 氢与活性炭，过氧化氢的终浓度为2. 4mol/L，活性炭的加入量为硫酸铁溶液总量的1. 5%。
[0028] 反应完后将反应得到的硫酸亚铁与硫酸通过常规手段分离，分离得到的硫酸亚铁 配制成0. 45mol/L的硫酸亚铁溶液，并在硫酸亚铁溶液中加入占硫酸亚铁溶液总质量5%的 苹果酸，混合均匀后在下午2点-5点喷洒在绿色植物龟背竹的叶面上，每隔45min喷洒一 次，喷洒次数5次。
[0029] 对比例1，绿色植物选择大叶女贞，但是叶面上没有喷洒混合乙酸的硫酸亚铁溶 液。
[0030] 对比例2,绿色植物选择芦荟，但是叶面上没有喷洒混合月桂酸的硫酸亚铁溶液。
[0031] 对比例3,绿色植物选择龟背竹，但是叶面上没有喷洒混合苹果酸的硫酸亚铁溶 液。
[0032] 准备6个黑暗密闭的房间，并编号1-6,保持每个房间内二氧化碳浓度为550ppm， 温度恒定为25°C，将实施例1-3喷洒了混合了有机弱酸的硫酸亚铁溶液的绿色植物放置于 1-3号房间内，将对比例1-3的绿色植物放置于4-6号房间内，对1号和4号房间照射151ux 的光，对2号和5号房间照射lOlux的光，对3号和6号房间照射51ux的光，2小时与4小 时后测定1-6号房间内的二氧化碳浓度，结果见表1。
[0033] 表1、检测结果
【权利要求】
1. 一种改变绿色植物叶绿素的方法，其特征在于，将酸性二价铁溶液与有机弱酸混合 后喷淋或喷洒在绿色植物的叶面上。
2. 根据权利要求1所述的一种改变绿色植物叶绿素的方法，其特征在于，所述酸性二 价铁溶液以工业废气或烟气中的二氧化硫与酸性三价铁溶液为原料制备而成。
3. 根据权利要求2所述的一种改变绿色植物叶绿素的方法，其特征在于，将含有二氧 化硫的烟气或工业废气通入酸性三价铁溶液中，在常压、25-KKTC下反应2-5h。
4. 根据权利要求2或3所述的一种改变绿色植物叶绿素的方法，其特征在于，酸性三价 铁溶液包括氯化铁溶液或硫酸铁溶液，溶液中三价铁溶液的浓度为4. 5-6mol/L，酸性三价 铁溶液中还加入了过氧化氢与活性炭，加入后过氧化氢的终浓度为1-2. 4mol/L，活性炭的 加入量为酸性三价铁溶液的总质量的〇. 5-1. 5%。
5. 根据权利要求1所述的一种改变绿色植物叶绿素的方法，其特征在于，所述有机弱 酸选自乙酸、苹果酸、月桂酸中的一种。
6. 根据权利要求1所述的一种改变绿色植物叶绿素的方法，其特征在于，酸性二价铁 溶液中，酸性二价铁离子的浓度为〇. 1-0. 45mol/L，有机弱酸占酸性二价铁溶液总质量的 0· 5-5%。
7. 根据权利要求2或3所述的一种改变绿色植物叶绿素的方法，其特征在于，含有二氧 化硫的烟气或工业废气在通入酸性三价铁溶液之前先在10-20°C下过分子筛。
8. -种如权利要求1所述的改变绿色植物叶绿素的方法的应用，其特征在于，将酸性 二价铁溶液与有机弱酸混合后，每隔15_45min喷洒或喷淋在绿色植物的叶子表面，喷洒次 数3-5次，喷洒或喷淋后的植物放置于室内或室外。
9. 根据权利要求8所述的一种改变绿色植物叶绿素的方法的应用，其特征在于，绿色 植物选择叶面大的植物。
10. 根据权利要求8或9所述的一种改变绿色植物叶绿素的方法的应用，其特征在于， 喷洒或喷淋的时间在下午2点-5点。
【文档编号】B01D53/78GK104054526SQ201410128208
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】蒋泰龙, 梁伟军 申请人:蒋泰龙