CN104084036B

CN104084036B - 一种降低空气pm2.5的方法的检测系统

Info

Publication number: CN104084036B
Application number: CN201410266060.8A
Authority: CN
Inventors: 王书云; 李佩; 崔丽; 王贯明; 李宗琪; 闫春雨; 刘冰玉; 郭宏达
Original assignee: Beijing Municipal Engineering Research Institute
Current assignee: Beijing Municipal Engineering Research Institute
Priority date: 2014-06-16
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2034-06-16
Also published as: CN104084036A

Abstract

本发明公开了一种降低空气PM2.5的方法的检测系统，该降低空气PM2.5的方法包括如下步骤：步骤一，配制纳米二氧化钛与有机溶剂的混合溶液；步骤二，将配制好的纳米二氧化钛与有机溶剂的混合溶液涂抹或喷涂在市政附属设施上，本发明通过将纳米级二氧化钛与硅丙乳液混合均匀形成混合溶液，涂抹在防撞墙、防眩板、路灯、人行道等市政附属设施上，能够充分的发挥纳米级二氧化钛的催化作用，且易于操作，同时本发明还通过构建室内模拟装置，建立PM2.5检测系统，对本发明之降低空气PM2.5的方法的效果进行了检测，证明了本发明降低空气PM2.5的效果。

Description

一种降低空气PM2.5的方法的检测系统

技术领域

本发明涉及一种降低空气PM2.5的方法的检测系统，特别是涉及一种通过在市政基础设施上涂抹纳米级二氧化钛降低空气PM2.5的方法的检测系统。

背景技术

目前，PM2.5问题已成为人们关注的重点。如何有效的降低空气中PM2.5，各行各业的科研工作者采取了不同的办法，主要是从室内和室外两方面来考虑，但大多数效果均不是特别明显。比较有效的空气净化器适用于室内，无法对室外的空气进行有效降解。近年来，光触媒材料纳米级二氧化钛引起了人们的注意。有关研究表明，纳米级二氧化钛能够在光照情况下，起到净化空气的作用。且由于其本身只起催化剂的作用，本身并不消耗，可循环使用，有道路科研工作者考虑将纳米级二氧化钛拌合到沥青混凝土中才发挥其光催化剂作用，但收效甚微，也有将纳米将二氧化钛涂抹到沥青混凝土表面，使其在光照情况下发挥作用，大多数处于研究阶段，能投入到实际应用中的较少，效果也不明显。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之一目的在于提供一种降低空气PM2.5的方法的检测系统，通过将纳米级二氧化钛与硅丙乳液混合均匀形成混合溶液，涂抹在防撞墙、防眩板、路灯、人行道等市政附属设施上，能够充分的发挥纳米级二氧化钛的催化作用，且易于操作。

本发明之另一目的在于提供一种降低空气PM2.5的方法的检测系统，通过构建室内模拟装置，建立PM2.5检测系统，对本发明之降低空气PM2.5的方法的效果进行了检测，证明了本发明降低空气PM2.5的效果。

为达上述及其它目的，本发明提出一种降低空气PM2.5的方法，包括如下步骤：

步骤一，配制纳米二氧化钛与有机溶剂的混合溶液；

步骤二，将配制好的纳米二氧化钛与有机溶剂的混合溶液涂抹或喷涂在市政附属设施上。

进一步地，该有机溶剂为硅丙乳液。

进一步地，于该混合溶液中加入固化剂以缩短凝结时间。

为达到上述目的，本发明还提供一种降低空气PM2.5的方法的检测系统，至少包括：

溶液配置模块，用于配制降低空气PM2.5的溶液，该溶液由纳米二氧化钛粉末和硅丙乳液按照实验确定的质量配合比混合而成；

室内模拟装置构建模块，构建一密闭型的室内模拟装置；

溶液涂抹模块，将该溶液配置模块配制好的溶液涂抹于一有机玻璃板上，并将该有机玻璃板放置于该室内模拟装置的密闭容器内；

PM2.5检测系统建立模块，于该室内模拟装置内建立PM2.5检测系统，以检测该密闭容器内的PM2.5值；

PM2.5值记录模块，间隔记录该PM2.5检测系统测得的PM2.5值。

进一步地，该PM2.5检测系统包括一PM2.5测试仪。

进一步地，该PM2.5检测系统由DylosDC1700粒子计数器组成。

进一步地，该室内模拟装置为密闭长方体容器，由有机玻璃制成。

进一步地，该纳米二氧化钛为纳米级锐钛型。

进一步地，该溶液涂抹模块采用喷涂法或涂抹法将溶液附着在该有机玻璃板上。

进一步地，该溶液配置模块于纳米二氧化钛粉末和硅丙乳液的混合溶液中加入固化剂以缩短凝结时间。

与现有技术相比，本发明一种降低空气PM2.5的方法及其检测系统，通过将纳米级二氧化钛与硅丙乳液混合配制形成混合溶液，涂抹于防撞墙、防眩板、路灯、人行道等市政附属设施上，能够充分的发挥纳米级二氧化钛的催化作用，且易于操作，并通过构建室内模拟装置，建立PM2.5检测系统，对本发明之降低空气PM2.5的方法的效果进行了检测，证明了本发明降低空气PM2.5的效果。

附图说明

图1为本发明一种降低空气PM2.5的方法的步骤流程图；

图2为本发明一种降低空气PM2.5的方法的检测系统的系统结构图；

图3为本发明较佳实施例中检测系统的装置图；

图4为本发明中有紫外灯照射与无紫外灯照射降低PM2.5的对比图；

图5为紫外灯照射下，混合溶液涂抹在不同面积上降低PM2.5的对比图；

图6为紫外灯照射下，纳米二氧化钛在不同高度对空气PM2.5降低效果对比图；

图7为涂抹在有机玻璃板上的混合溶液经过两次雨水冲刷后降低PM2.5效果对比图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

图1为本发明一种降低空气PM2.5的方法的步骤流程图。如图1所示，本发明一种降低空气PM2.5的方法，包括如下步骤：

步骤101，配制降低空气PM2.5的溶液。在本发明中，降低空气PM2.5的溶液由纳米二氧化钛粉末和硅丙乳液按照实验确定的质量配合比混合而成,在本发明较佳实施例中，纳米二氧化钛粉末和硅丙乳液的质量配合比为8%～20%之间，该纳米二氧化钛粉末为纳米级锐钛型。

步骤102，将配置好的溶液涂抹或喷涂在桥台、路面附属设施防撞墩、防眩板、人行道等市政附属设施上。

图2为本发明一种降低空气PM2.5的方法的检测系统的系统结构图。如图2所示，本发明之检测系统包括：溶液配置模块201、室内模拟装置构建模块202、溶液涂抹模块203、PM2.5检测系统建立模块204、PM2.5值记录模块205。

其中，溶液配置模块201用于配制降低空气PM2.5的溶液，在本发明中，降低空气PM2.5的溶液由纳米二氧化钛粉末和硅丙乳液按照实验确定的质量配合比混合而成,在本发明较佳实施例中，纳米二氧化钛粉末和硅丙乳液的质量配合比为8%～20%之间，该纳米二氧化钛粉末为纳米级锐钛型；室内模拟装置构建模块202构建室内模拟装置，该室内模拟装置为密闭长方体容器，由有机玻璃制成；溶液涂抹模块203将溶液配置模块201配制好的溶液涂抹于一有机玻璃板上，并将该有机玻璃板放置于该室内模拟装置的密闭容器内，此处可以采用喷涂法或涂抹法将溶液附着在有机玻璃板上；PM2.5检测系统建立模块204，于该室内模拟装置内建立PM2.5检测系统，该PM2.5检测系统包括PM2.5测试仪，其可设置于涂抹溶液的有机玻璃板上，但不以此为限，其PM2.5测试仪只要设置于该密闭容器以便于测试PM2.5值皆可，具体地说，该PM2.5测试仪由DylosDC1700粒子计数器组成；PM2.5值记录模块205每隔若干时间（如10min）记录该PM2.5测试仪测得的PM2.5值。

图3为本发明较佳实施例中检测系统的装置图。本发明的检测过程及结果如下：先在一容器中放入有机溶剂，然后将纳米二氧化钛粉末以适当的质量比放入（按照实验确定的质量比），充分搅拌,形成混合均匀的溶液。有机溶剂采用硅丙乳液，能够有效的溶解二氧化钛粉末，并将其牢牢粘附在附属物上，不会产生对环境的影响。搅拌时间为5-10min，使得溶液混合均匀。混合好的溶液可以采用喷涂法或涂抹法附着在有机玻璃板1上。具体是将混合溶液用刷子或喷壶均匀的涂抹在有机玻璃板上，待其风干后，可将有机玻璃板放入密闭容器2中，在太阳光或紫外灯或无光照射下，用放置在容器中的DylosDC1700（PM2.5测试仪3）观测PM2.5的变化，每10min记录一次数据。若风干时间过长，可在混合溶液中加入固化剂，缩短凝结时间。

本发明试验了光照、涂抹面积、高度等方面考虑纳米级二氧化钛的降解能力：

①从图4可以得出，直接涂抹纳米二氧化钛的玻璃板块，在室内无光照射情况下，PM2.5的数值基本不变化，在紫外灯和室外太阳光的照射下PM2.5降低有明显的效果,前20min降低率为12.5%和13.0%,后30min降低速度加快，分别达到43.7%和45.6%,这说明了纳米二氧化钛在前20min催化效果较弱，随着光照时间的增加，其催化效果较强。

②从图5可以得出，在紫外灯照射下，涂抹纳米二氧化钛含量的多少对降低空气PM2.5有明显的效果。玻璃板上不涂抹纳米二氧化钛，PM2.5数值基本没变化，涂抹0.5m²降低效果为24.4%，涂抹1.0m²降低效果为30.4%。

③从图6可以看出，随着高度的增加，纳米二氧化钛的降解能力在减弱。0.5m时，空气PM2.5降低效果为40.0%,1.0m时为33.3%，1.5m时为23.3%。

本发明同时还模拟了涂抹后的纳米级二氧化钛在经雨水冲刷后的降解能力。如图7所示，经过雨水冲刷后的纳米二氧化钛的降低空气PM2.5能力没有下降，与直接涂抹效果几乎一样，下降曲线基本一致。

综上所述，本发明一种降低空气PM2.5的方法及其检测系统，通过将纳米级二氧化钛与硅丙乳液混合配制形成混合溶液，涂抹于防撞墙、防眩板、路灯、人行道等市政附属设施上，能够充分的发挥纳米级二氧化钛的催化作用，且易于操作，并通过构建室内模拟装置，建立PM2.5检测系统，对本发明之降低空气PM2.5的方法的效果进行了检测，证明了本发明降低空气PM2.5的效果。

本发明具有如下优点：1、硅丙乳液能将纳米二氧化钛粉末牢固的粘在附着物上，使其不会成为PM2.5污染源；2、混合溶液制作过程简单，施工操作方便；3、涂抹在市政附属设设施上的混合溶液可循环使用，并且降低空气PM2.5效果不会下降；4、本发明降低空气PM2.5效果明显，降低达20%-40%。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims

1.一种降低空气PM2.5的方法的检测系统，至少包括：

溶液配置模块，用于配制降低空气PM2.5的溶液，该溶液由纳米二氧化钛粉末和硅丙乳液按照适当的质量配合比混合而成；

室内模拟装置构建模块，构建一密闭型的室内模拟装置；

PM2.5值记录模块，间隔记录该PM2.5检测系统测得的PM2.5值。

2.如权利要求1所述的检测系统，其特征在于：该PM2.5检测系统包括一PM2.5测试仪。

3.如权利要求2所述的检测系统，其特征在于：该PM2.5检测系统由DylosDC1700粒子计数器组成。

4.如权利要求1所述的检测系统，其特征在于：该室内模拟装置为密闭长方体容器，由有机玻璃制成。

5.如权利要求1所述的检测系统，其特征在于：该纳米二氧化钛为纳米级锐钛型。

6.如权利要求1所述的检测系统，其特征在于：该溶液涂抹模块采用喷涂法或涂抹法将溶液附着在该有机玻璃板上。

7.如权利要求1所述的检测系统，其特征在于：该溶液配置模块于纳米二氧化钛粉末和硅丙乳液的混合溶液中加入固化剂以缩短凝结时间。