本发明涉及大气保护领域，具体涉及一种用于降低汽车尾气中产霾物PM2.5含量的喷洒剂。
背景技术：
近几年，中国国内多地由于多种因素促成空气质量加速恶化，导致雾霾天气频发，对社会正常秩序和公众身体健康造成严重影响。有别于雾，霾是一种由大量极细微的干尘粒等均匀地漂浮在空中，导致空气透明度下降的灾难性天气现象。通过对频发雾霾污染的地区进行调查研究，结果表明，二氧化硫、氮氧化物以及PM2.5这三项是雾霾主要组成物质，前两者为气态污染物，而最后一项PM2.5因其颗粒小，可在空气中长时间漂浮，并可作为重金属、多环芳烃等有毒物质的载体，所以它才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。
综上，雾霾污染的根源是人类活动过程中向大气中排放了过量的PM2.5，而人类主要通过以下两个途径向大气中排放PM2.5：工业废气和汽车尾气。工业废气主要是由煤炭等化石燃料的燃烧引起的，汽车尾气中的PM2.5主要是从汽车燃油供给系统挥发的燃油、未完全燃烧的燃油及其燃烧过程中产生的中间产物等。虽然现在大多数人认为燃烧煤炭等化石燃料是造成雾霾污染的主要元凶，但近年来随着工业化进程中汽车持有量急剧增多，汽车造成的空气污染越来越严重，甚至超过了工业废气造成的危害。
由于汽车燃油主要由碳和氢组成，汽油正常燃烧时生成二氧化碳、水蒸气和过量的氧等物质。但由于燃料中含有其他杂质和添加剂，且燃料常常不能完全燃烧，常排出一些有害颗粒物质。这些有害颗粒物质主要有一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、硫氧化合物，当氮氧化合物、硫氧化合物排放到大气中后，与大气中工业生产所排放的氮结合形成硝酸铵、硫酸铵，这些物质会结合成微晶颗粒，成为PM2.5的主要成分。而且汽车尾气产生的PM2.5不单是传统上认为的从源头排放出的颗粒物，还有从源头排放出的气态物质，这些气态物质在大气中相互作用以后，发生化学反应产生一些微晶，就是一些非常细小的颗粒物，这些颗粒物也是汽车尾气产生的PM2.5的主要组成之一。而且汽车尾气排放时候温度为30到50度左右，散布到空气中温度一般为35到40度，一般的降低汽车尾气中PM2.5的方法不能对其在此温度下进行有效处理，使得PM2.5污染范围扩大。综上，汽车尾气产生的PM2.5具有成分复杂、来源广泛、不易处理的特点。
目前处理汽车尾气中PM2.5的方法主要是物理降减法。物理降减包括两大方面：一是借助空气加湿器、超声雾化器、室内水帘等工具，吸附汽车尾气中的PM2.5，降减PM2.5的含量；二是增加空气中负氧离子含量，与空气中的PM2.5相结合，聚成球状进而降落，消除PM2.5的影响。但是PM2.5中的物质大部分为非亲水性(即憎水性)的物质，空气加湿器、超声雾化器、室内水帘这些只能对亲水性的PM2.5颗粒进行吸收，憎水性的细微颗粒不容易大量降减。而且雾霾天气空气流动性差，更难以使得加湿器、雾化器这些家用设施发挥作用，借用工具的滤膜需要不定时更换，比较麻烦。另 外，在汽车尾气排放出时的温度环境下，难以发挥较好的处理效果。而空气负离子法降减方式操作太过繁琐，空气中的负离子极易与尘埃结合形成有一定极性的污染粒子，处理悬浮微颗粒物不彻底，在降减微颗粒物的过程中，使空气极其干燥，对人体健康有很大影响。因为汽车尾气中PM2.5成分复杂，目前市面上并没有专门针对汽车尾气中PM2.5的化学处理方法，而物理处理方法总体来说只能去除PM2.5中一部分比较大的颗粒，颗粒再小的话很难处理，而正是特别小的颗粒是主要危害环境和人类健康的源头。而且物理方法借助加湿器、雾化器等，费时费电，价格昂贵，难以普及。因此，如何制出一个集有效、具有对人体与环境无毒害、使用方便、价格低廉特点于一身的除汽车尾气中PM2.5的化学试剂成为一个研究点。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明目的在于克服空气流动性差的条件，寻找一种发挥特殊作用的离子液体——不仅可以通过物理方法对PM2.5进行沉降，增加喷洒剂对雾霾的吸附作用，而且可以针对汽车尾气中PM2.5的主要的难处理物质在汽车尾气排放出来的温度范围内进行高效的化学分解，使得喷洒剂达到最好的处理效果。另外通过找到合适喷洒剂的溶剂，对非亲水性的颗粒也能起到很好的降解作用，制出一个集有效、具有对人体与环境无毒害、使用方便、价格低廉特点于一身的降雾霾喷剂。
为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：
一种用于降低汽车尾气中产霾物PM2.5含量的喷洒剂，包括离子液体、极性非质子溶剂、乙醇和水。
具体的，按质量百分比计，所述的离子液体为0.5％～5％，极性非质 子溶剂为10％，乙醇为5％，其余为水，上述成分的百分比总和为100％。
优选的，所述的离子液体包括咪唑类和吡啶类离子液体。
优选的，所述的离子液体包括卤化1-烷基-3-甲基咪唑和卤化1-烷基-3-甲基吡啶。
最好的，所述的离子液体的卤化原子为氯原子。
具体的，所述的极性非质子溶剂为二甲基亚砜。
本发明的优点为：
(1)本发明的喷洒剂的降霾原理为：因为汽车尾气中的PM2.5中成分复杂，含有碳氢化合物、氮氧化合物、硫氧化合物等细微颗粒物，而且这些细微颗粒物由固态、气态两种方式转化而来，所以，可以借助离子液体具有一定的粘稠度，先将一部分细微颗粒物进行大范围的物理沉降，之后，选定特定的离子液体——氯化1-烷基-3-甲基咪唑或吡啶，将PM2.5中的氮氧化合物及硫氧化合物进行化学分解，从而降低汽车尾气中PM2.5的含量。
(2)本发明所制得的含有离子液体的喷洒剂，即使在天气条件比较静稳的情况下，也能较好的针对一定的固定区域进行PM2.5的处理。通过调整PM2.5在喷洒剂中所占的比例，加入一定的去离子水及极性非质子溶剂，使喷洒剂达到适宜的粘稠度，较好的发挥作用。离子液体还具有无味、不易燃易爆、不挥发、不易氧化的特点，有良好的热稳定性和化学稳定性，对空气和水都稳定，便于反应操作，可以循环利用，可减少人们在除PM2.5上的花费。通过大量实验，也证明了这种喷洒剂在汽车尾气排放出的温度范围内可以达到最好的处理效果。
以下结合具体实施方式对本发明进一步解释说明。
具体实施方式
本发明公开了一种用于降低汽车尾气中产霾物PM2.5含量的喷洒剂，所述降雾霾喷洒剂配方包括0.5％～5％离子液体，10％极性非质子溶剂，5％乙醇，其余为去离子水。离子液体包括支链较小的咪唑类和吡啶类离子液体。支链较小的离子液体为卤化1-烷基-3-甲基咪唑、卤化1-烷基-3-甲基吡啶，离子液体的卤化原子为氯原子。极性非质子溶剂为二甲基亚砜。
针对本发明的降低汽车尾气中产霾物PM2.5含量的喷洒剂，发明人设计了一系列实验以得到较优的沉降率，实现较高的除PM2.5效率。具体如下：
实施例一：
本发明提供的降雾霾喷洒剂配方包括：2.5％氯化1-烷基-3-甲基咪唑，10％二甲基亚砜，5％乙醇，其余为去离子水。并利用如下步骤配制而成：
一、将降雾霾喷洒剂按1:100稀释于水中；
二、确定一密闭固定区域，保持温度在35～40℃范围内，喷洒1g从汽车尾气中获得的PM2.5，制造雾霾区域，测定PM2.5的含量。
三、利用适当的雾化喷嘴，将一的水溶液以喷雾的方式喷洒于二的雾霾区域；
四、喷洒之后，定时观察及检测密闭空间内从汽车尾气中获得的PM2.5含量的降减，记录数据。
实施例二：
本实施例与实施例一的区别在于降雾霾喷洒剂配方中的氯化1-烷基-3-甲基咪唑的比例调为5％。检测密闭空间内从汽车尾气中获得的PM2.5含 量的降减，记录数据。
实施例三：
本实施例与实施例一的区别在于降雾霾喷洒剂配方中的氯化1-烷基-3-甲基咪唑的比例调为7.5％。检测密闭空间内从汽车尾气中获得的PM2.5含量的降减，结果见表1。
表1
由表1可以看出，离子液体的浓度决定了对雾霾的吸附程度，在一定浓度范围内，喷洒剂中离子液体所占比例越大，发挥作用越好，但若离子液体量太多，则会使喷洒剂的粘度变大，不易发挥作用。经大量的实验，得出当离子液体所占比例为0.5％～5％时，喷洒剂的粘度适宜，沉降率较高。
实施例四：
本实施例与实施例一的区别在于降雾霾喷洒剂配方中的氯化1-烷基-3-甲基咪唑换为氯化1-烷基-3-甲基吡啶。检测密闭空间内从汽车尾气中获得的PM2.5含量的降减，记录数据。
实施例五：
本实施例与实施例一的区别在于降雾霾喷洒剂配方中的氯化1-烷基-3-甲基咪唑换为氯化1-烷基-3-乙基咪唑。检测密闭空间内从汽车尾气中获得的PM2.5含量的降减，记录数据。
实施例六：
本实施例与实施例一的区别在于降雾霾喷洒剂配方中的氯化1-烷基-3-甲基咪唑换为氯化1-烷基-3-丙基咪唑。检测密闭空间内从汽车尾气中获得的PM2.5含量的降减，记录数据。
实施例七：
本实施例与实施例一的区别在于降雾霾喷洒剂配方中不加离子液体，其余不变。检测密闭空间内从汽车尾气中获得的PM2.5含量的降减，记录数据。
表2
由表2可以看出，将离子液体由咪唑类改为吡啶类，沉降率并无明显变化，而将甲基改为乙基或丙基，沉降率大大下降，若完全去除喷洒剂中的离子液体，对密闭空间内从汽车尾气中获得的PM2.5几乎无作用。
实施例八：
本实施例与实施例一的区别在于制霾物为从工业废气中获得的PM2.5。检测密闭空间内从工业废气中获得的PM2.5含量的降减，记录数据。
表3
由表3可以看出，本发明制得的喷洒剂只针对汽车尾气产生的PM2.5，对于工业废气产生的PM2.5不具有较好的作用。这是由于汽车尾气中的PM2.5主要是汽车燃油供给系统挥发的燃油、未完全燃烧的燃油及其燃烧过程中产生的中间产物，成分为氮氧化合物及硫氧化合物，离子液体氯化1-烷基-3-甲基咪唑或吡啶上的甲基基团容易与其发生吸附反应，进行化学分解，从而增大了对汽车尾气中PM2.5的沉降率；而工业废气主要是由煤炭等化石燃料的燃烧引起的，主要成分是微碳颗粒，离子液体难以对其进行吸附，所以该发明只针对汽车尾气产生的PM2.5。
实施例九：
本实施例与实施例一的区别在于密闭空间内的温度范围为25～30℃。检测密闭空间内从汽车尾气中获得的PM2.5含量的降减，记录数据。
实施例十：
本实施例与实施例一的区别在于密闭空间内的温度范围为45～50℃。检测密闭空间内从汽车尾气中获得的PM2.5含量的降减，记录数据。
表4
由表4可以看出，当密闭空间的温度达到35℃时，沉降率达到最大，经查阅相关资料，汽车尾气释放出来时的温度为30～50℃左右，散布到空气中温度一般为35～40℃，经查阅资料以及大量试验验证，此喷洒剂中的离子液体在35～40℃时的活性最高，在汽车尾气释放出来后的温度范围内发挥作用最好，是最适合除去汽车尾气中产生的PM2.5的一种喷洒剂。
以上所记，仅为本发明的实施例，本领域人员做相关的修饰及其改动，皆属于本发明的专利范围。