CN107875773B - 一种增强吸附pm2.5微粒负电性活化水及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增强吸附PM2.5微粒负电性活化水，由如下重量百分比的组分组成：水97％～99％，阴(非)离子表面活性剂0.1％～1％，扩散剂0.1％～1％，乳化剂0.1％～0.5％，杀菌剂0.1％～0.5％。本发明还公开了所述增强吸附PM2.5微粒负电性活化水的制备方法。本发明中的活化水性能优良，水分子较小且带有负电性，浸润吸附性较高，对空气中的成本低，便于操作，环保，无污染，可以有效捕获空气中PM2.5，包括憎水性颗粒。

Description

一种增强吸附PM2.5微粒负电性活化水及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种活化水及其制备方法，具体涉及一种增强吸附PM2.5微粒负电性活化水及其制备方法。
背景技术
随着工业化、城市化的飞速发展，伴随着各种工业过程、居民生活过程及各类交通工具运行过程中石化燃料的大量使用，排放到空气中的有害气体大大增加，促使大气环境的PM2.5含量急剧升高。
据统计PM2.5的组成成分非常复杂，包括数百种大气颗粒物，其中矿物气溶胶约占35％，硫酸盐和有机碳气溶胶约占30％，硝酸盐约占7％，铵盐所占比例约为5％，碳黑气溶胶只占约3.5％。吸湿性气溶胶大部分为硫酸盐、硝酸盐、铵盐等无机组分及部分吸湿性有机组分，而非吸湿性的气溶胶主要为矿物气溶胶、碳黑及部分非吸湿性有机组分。
长期以来，如何有效治理PM2.5，一直是大气污染治理领域的一大难题。在现有的各项防尘、降尘措施中，通常采用的降尘方式可归纳为两大类：干法降尘和湿法降尘。干法降尘多采用集尘方式工作，且只能应用于特定环境中，应用受到很大限制。而湿法除尘在适用环境、成本费用、安装操作等方面有明显优势，较为通用。但通用的湿法喷雾除尘技术是采用普通水，普通水只能对粉尘及较大的亲水性颗粒有降尘效果，总降尘效率仅为50％～60％，其中对PM2.5的降尘效率更低，只有20％～30％，对于憎水性PM2.5几乎发挥不了效果，严重影响了喷雾降尘效果。
专利CN104307275A一种利用活化水净化空气及其空气净化装置中提出了，利用活化装置将水处理为活化水达到净化空气效果，该活化水只采用活化装置使水分子结构发生改变，只能达到部分降尘效果，无法对PM2.5正电胶粒尤其是憎水性PM2.5达到有效捕获沉降，因而如何提高对PM2.5的捕集效率，对于治理城市PM2.5污染具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种增强吸附PM2.5微粒负电性活化水及其制备方法。本发明提供的增强吸附PM2.5微粒负电性活化水对PM2.5胶粒具有良好浸润吸附性，尤其对憎水性PM2.5具有很好的捕获能力，成本低，生产工艺简单且便于操作，实用环保，其性能完全满足雾霾治理行业标准。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
本发明公开了一种增强吸附PM2.5微粒负电性活化水，由如下重量百分比的组分组成：
水97％～99％，阴(非)离子表面活性剂0.1％～1％，扩散剂0.1％～1％，乳化剂0.1％～0.5％，杀菌剂0.1％～0.5％。
本发明中所述的水是普通自来水，亦可用矿泉水、纯净水或负离子水替代。
本发明中所述的阴(非)离子表面活性剂，包括十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇羟乙基磺酸钠、十二醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠、椰油酰胺丙基羟磺酸甜菜碱CHSB、正己基葡糖苷、蔗糖脂肪酸酯中的一种或多种复合。
本发明中所述的扩散剂是亚甲基双萘磺酸钠和/或二异丁基萘磺酸钠。
本发明中所述的均乳剂是十二烷基二苯醚二磺酸钠。
本发明中所述的杀菌剂是食品级苯甲酸钠、对羟基苯甲酸甲酯钠、山梨酸钾中的一种或两种以上的混合物。
本发明通过加入表面活性剂，提高了雾滴的吸附性能；扩散剂和均乳剂提高了水雾的扩散性能，降低了喷雾阻力；杀菌剂使得水滴附加了抗菌性能。
本发明还公开了所述增强吸附PM2.5微粒负电性活化水的制备方法，具体包括：
将水超声处理，然后通过G5砂芯漏斗进行过滤除杂，再添加阴(非)离子表面活性剂，最后加入扩散剂、均乳剂及杀菌剂，然后经过高剪切乳化机乳化，高速离心分离后得到增强吸附PM2.5微粒负电性活化水。
超声处理，是将水按照比例加入带加热控温的超声波仪器中，升高温度至60℃超声0.5小时。
通过砂芯漏斗行过滤除杂，是将水通过带水泵的G5砂芯漏斗进行抽滤。
高剪切乳化机乳化时间1小时。
本发明利用活化共溶技术，将普通自来水通过外加高强磁场、超声波等物理手段使普通水分子结构、性能发生改变；而后通过添加环保型亲水阴(非)离子表面活性剂、浸润扩散剂等化学手段，通过活化改性有效地将普通水的分子结构变小或表面张力降低，并使其带有一定的负电性，使其获得最有利于捕获PM2.5胶粒的表面性质。本发明的关键技术之一是对于具有较高的负电特性，与水滴具有较好的互溶性、快速离子迁移特性。形成具有一定活性并可高效吸附PM2.5粒子的“活性水雾”。
本发明中的活化水性能优良，水分子较小且带有负电性，浸润吸附性较高，对空气中的成本低，便于操作，环保，无污染，可以有效捕获空气中PM2.5，包括憎水性颗粒。
具体实施方式：
实施例1：
99g水(自来水)
0.2g椰油酰胺丙基羟磺酸甜菜碱CHSB(Ecosol/优索)
0.1g亚甲基双萘磺酸钠NNO(Ecosol/优索)
0.3g正己基葡糖苷APG06(Ecosol/优索)
0.2g蔗糖脂肪酸酯(河北亚信)
0.1g十二烷基二苯醚二磺酸钠(陶氏)
0.1g食品级苯甲酸钠(广州佳信行化工)
按实施例1的比例，先将水(自来水、矿泉水或超纯水)按照比例加入带加热控温的超声波仪器中，升高温度至60℃超声(80KHz)0.5小时，将超声过后的水在G5砂芯漏斗上进行抽滤，在过滤后的水中加入上述阴(非)离子表面活性剂、扩散剂、均乳剂及杀菌剂，然后在高剪乳化机中均化处理1小时，最后2200r/min高速离心留上清液即为所述的活化水。
该活化水的技术指标是PH：6.5～7.5(喷洒水雾中性，没有化学危害)；使用温度：5℃～60℃；对空气中的PM2.5的捕获能力≥70％。
实施例2：
99g水(纯净水)
0.2g椰油酰胺丙基羟磺酸甜菜碱CHSB(Ecosol/优索)
0.1g亚甲基双萘磺酸钠NNO(Ecosol/优索)
0.3g正己基葡糖苷APG06(Ecosol/优索)
0.2g蔗糖脂肪酸酯(河北亚信)
0.1g十二烷基二苯醚二磺酸钠(陶氏)
0.1g食品级苯甲酸钠(广州佳信行化工)
按实施例1的比例，先将水(自来水、矿泉水或超纯水)按照比例加入带加热控温的超声波仪器中，升高温度至60℃80KHz超声0.5小时，将超声过后的水在G5砂芯漏斗上进行抽滤，在过滤后的水中加入上述阴(非)离子表面活性剂、扩散剂、均乳剂及杀菌剂，然后在高剪乳化机中均化处理1小时，最后2200r/min高速离心留上清液即为所述的活化水。
该活化水的技术指标是PH：6.5～7.5(喷洒水雾中性，没有化学危害)；使用温度：5℃～60℃；对空气中的PM2.5的捕获能力≥70％。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (4)

1.一种增强吸附PM2.5微粒负电性活化水，其特征在于：由如下重量百分比的组分组成：
水97％～99％，阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂0.1％～1％，扩散剂0.1％～1％，乳化剂0.1％～0.5％，杀菌剂0.1％～0.5％；
所述的水是自来水、矿泉水、纯净水或负离子水；
所述的阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂，包括十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇羟乙基磺酸钠、十二醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠、椰油酰胺丙基羟磺酸甜菜碱CHSB、正己基葡糖苷、蔗糖脂肪酸酯中的一种或多种复合；
所述的扩散剂是亚甲基双萘磺酸钠和/或二异丁基萘磺酸钠；
所述的乳化剂是十二烷基二苯醚二磺酸钠；
所述的杀菌剂是食品级苯甲酸钠、对羟基苯甲酸甲酯钠、山梨酸钾中的一种或两种以上的混合物。
2.权利要求1所述增强吸附PM2.5微粒负电性活化水的制备方法，其特征在于包括：
将水超声处理，然后通过G5砂芯漏斗进行过滤除杂，再添加阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂，最后加入扩散剂、均乳剂及杀菌剂，然后经过高剪切乳化机乳化，高速离心分离后得到增强吸附PM2.5微粒负电性活化水；所述超声处理，是将水按照比例加入带加热控温的超声波仪器中，升高温度至60℃在80KHz下超声0.5小时。
3.根据权利要求2所述增强吸附PM2.5微粒负电性活化水的制备方法，其特征在于：
通过G5砂芯漏斗进行过滤除杂，是将水通过带水泵的G5砂芯漏斗进行抽滤。
4.根据权利要求2所述增强吸附PM2.5微粒负电性活化水的制备方法，其特征在于：
高剪切乳化机乳化时间1小时。
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