CN112675695A - 一种用于废气和臭气净化的喷淋液及其制备方法 - Google Patents

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杨劼
刘乔
田谧
谢莉霞
周燕红
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Shenzhen Yuga Environment Technology Co ltd
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Abstract

本发明实施例公开了一种用于废气和臭气净化的喷淋液及其制备方法，所述喷淋液按质量百分百计，包括以下组分：金属有机框架材料0.5%‑5%；表面活性剂0.1%‑1%；乳化剂0.025%‑0.25%；余量为水。本发明在喷淋液中加入金属有机框架材料，利用高孔隙容积的金属有机框架材料吸附废气、臭气中的污染，增加疏水性物质的捕捉率；利用具有光催化性能的金属有机框架材料，可在阳光照射下逐渐去除所吸附的有机污染物，恢复活性，重复利用；此外，还在喷淋液中加入表面活性剂与乳化剂，促进金属有机框架材料分散以及污染物的吸收。

Description

一种用于废气和臭气净化的喷淋液及其制备方法
技术领域
本发明涉及废气治理技术领域，尤其涉及一种用于废气和臭气净化的喷淋液及其制备方法。
背景技术
喷淋法在voc废气处理和除臭处理中，是一种常用的方法，对于气体中的水溶性物质有较好的分离效果。因其价格低廉，应用较为广泛，尤其对于酸或碱性废气，可以通过调节pH值得到很好的效果。
但目前的喷淋液对于分离后的污染物，还需要后续处理，喷淋液需要持续更换，增加了运营、管理成本。目前的喷淋液对于疏水性物质效果较差，后续需增加如活性炭、UV光解工艺来完善。
申请号为CN 201810616282.6的发明专利中，将MOF与g-C3N4、黑磷结合，发挥MOF的高比表面积和氮化碳的光催化降解，实现污染物处理；制作成膜材料，用于废气治理。在废气治理中，需要保持一定风量，膜结构在其中的应用形式为滤材，接触时间较短，接触面积偏小(增加面积会较大增加设备体积)，导致效率低。
申请号为CN 201710177140.X的发明专利中，将MOF作为一种吸附材料使用，类似活性炭。吸附饱和后需要再进行高温脱附，整个过程中，污染物没有被处理，用法与活性炭一致而成本更高。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种用于废气和臭气净化的喷淋液及其制备方法，以高效低吸收废气、臭气中的污染物。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种用于废气和臭气净化的喷淋液，按质量百分百计，包括以下组分：
Figure RE-GDA0002899494670000011
进一步地，所述金属有机框架材料由骨架材料和光催化材料组成，骨架材料为MOF系列、UIO系列、ZIF系列、MIL系列材料中的一种或多种，占金属有机框架材料总质量的50％-80％；光催化材料为TiO2、g-C3N4、ZnO、Cu2O、 Ag3PO4中的一种或多种，占金属有机框架材料总质量的20％-50％。
进一步地，所述表面活性剂由一种或多种阴离子表面活性剂组成。
进一步地，所述乳化剂采用吐温系列、司盘系列乳化剂中的一种或多种。
相应地，本发明实施例还提供了一种用于废气和臭气净化的喷淋液的制备方法，包括：
步骤1：将金属有机框架材料的骨架材料和光催化材料用球磨机混合，球磨20min，冷却40min，球磨时间5-10h；
步骤2：将混合后的金属有机框架材料在水中搅拌分散2-12h；
步骤3：在分散好的溶液中加入表面活性剂和乳化剂，继续搅拌0.5-1h，得到成品喷淋液。
进一步地，骨架材料为MOF系列、UIO系列、ZIF系列、MIL系列材料中的一种或多种，占金属有机框架材料总质量的50％-80％；光催化材料为TiO2、 g-C3N4、ZnO、Cu2O、Ag3PO4中的一种或多种，占金属有机框架材料总质量的 20％-50％。
进一步地，金属有机框架材料占所述喷淋液总质量的0.5％-5％；表面活性剂占所述喷淋液总质量的0.1％-1％；乳化剂占所述喷淋液总质量的 0.025％-0.25％；水占所述喷淋液总质量的93.7％-99.3％。
进一步地，所述表面活性剂由一种或多种阴离子表面活性剂组成。
进一步地，所述乳化剂采用吐温系列、司盘系列乳化剂中的一种或多种。
进一步地，所述水为去离子水。
本发明的有益效果为：本发明在喷淋液中加入金属有机框架材料，利用高孔隙容积的金属有机框架材料吸附废气、臭气中的污染，增加疏水性物质的捕捉率；利用具有光催化性能的金属有机框架材料，可在阳光照射下逐渐去除所吸附的有机污染物，恢复活性，重复利用；此外，还在喷淋液中加入表面活性剂与乳化剂，促进金属有机框架材料分散以及污染物的吸收。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例的用于废气和臭气净化的喷淋液，按质量百分百计，包括以下组分：
Figure RE-GDA0002899494670000031
本发明实施例的水可采用自来水，或自来水经纯化设备处理后的水。
通过使用本发明实施例的喷淋液进行喷淋，使得液体与气体对流，可充分接触，液滴与废气的接触面积大，能充分发挥金属有机框架材料的高孔隙容积特性，进一步增加了疏水性物质的捕捉率。
作为一种实施方式，金属有机框架材料由骨架材料和光催化材料组成，骨架材料为MOF系列、UIO系列、ZIF系列、MIL系列材料中的一种或多种，占金属有机框架材料总质量的50％-80％。优选地，采用孔道尺寸5nm以下的骨架材料。金属有机框架材料的骨架材料，具有高孔隙率，可捕捉废气中的污染物。
光催化材料为TiO2、g-C3N4、ZnO、Cu2O、Ag3PO4中的一种或多种，占金属有机框架材料总质量的20％-50％。金属有机框架材料中的光催化材料与骨架材料可形成能带结构匹配，提高光催化活性，在阳光照射下，降解骨架材料中捕捉的污染物，恢复喷淋液活性。
作为一种实施方式，表面活性剂由一种或多种阴离子表面活性剂组成。如十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺等。
作为一种实施方式，乳化剂采用吐温系列、司盘系列乳化剂中的一种或多种。如吐温20、吐温80、司盘20等。
本发明实施例的表面活性剂提升了疏水性物质在水中的溶解度，乳化剂减缓了疏水性物质的挥发。本发明实施例的表面活性剂和乳化剂增加了金属有机框架材料对疏水性物质的捕捉几率，且提升了金属有机框架材料在喷淋液中的分散度。
本发明实施例的用于废气和臭气净化的喷淋液的制备方法，包括：
步骤1：将金属有机框架材料的骨架材料和光催化材料用球磨机混合，球磨20min，冷却40min，球磨时间5-10h；
步骤2：将混合后的金属有机框架材料在水中搅拌分散2-12h(优选地，可采用纳米分散机分散)；
步骤3：在分散好的溶液中加入表面活性剂和乳化剂，继续搅拌0.5-1h，得到成品喷淋液。
作为一种实施方式，骨架材料为MOF系列、UIO系列、ZIF系列、MIL系列材料中的一种或多种，占金属有机框架材料总质量的50％-80％；光催化材料为TiO2、g-C3N4、ZnO、Cu2O、Ag3PO4中的一种或多种，占金属有机框架材料总质量的20％-50％。
作为一种实施方式，金属有机框架材料占所述喷淋液总质量的0.5％-5％；表面活性剂占所述喷淋液总质量的0.1％-1％；乳化剂占所述喷淋液总质量的 0.025％-0.25％；水占所述喷淋液总质量的93.7％-99.3％。
作为一种实施方式，表面活性剂由一种或多种阴离子表面活性剂组成。
作为一种实施方式，乳化剂采用吐温系列、司盘系列乳化剂中的一种或多种。
作为一种实施方式，水为去离子水。
下面将对本发明优选实施方案进行详细说明，根据各实施方案配好的喷淋液，在小型喷淋实验装置装通入十一烷、甲苯、二甲苯的混合气体，测试TVOC 的去除率，以及光照净化后的再生去除率，见表1：
表1
Figure RE-GDA0002899494670000041
Figure RE-GDA0002899494670000051
由表1可见，本发明实施例极大提升了污染物的吸收效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (10)

1.一种用于废气和臭气净化的喷淋液，其特征在于，按质量百分百计，包括以下组分：
金属有机框架材料 0.5%-5%；
表面活性剂 0.1%-1%；
乳化剂 0.025%-0.25%；
余量为水。
2.如权利要求1所述的用于废气和臭气净化的喷淋液，其特征在于，所述金属有机框架材料由骨架材料和光催化材料组成，骨架材料为MOF系列、UIO系列、ZIF系列、MIL系列材料中的一种或多种，占金属有机框架材料总质量的50%-80%；光催化材料为TiO2、g-C3N4、ZnO、Cu2O、Ag3PO4中的一种或多种，占金属有机框架材料总质量的20%-50%。
3.如权利要求1所述的用于废气和臭气净化的喷淋液，其特征在于，所述表面活性剂由一种或多种阴离子表面活性剂组成。
4.如权利要求1所述的用于废气和臭气净化的喷淋液，其特征在于，所述乳化剂采用吐温系列、司盘系列乳化剂中的一种或多种。
5.一种用于废气和臭气净化的喷淋液的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1：将金属有机框架材料的骨架材料和光催化材料用球磨机混合，球磨20min，冷却40min，球磨时间5-10h；
步骤2：将混合后的金属有机框架材料在水中搅拌分散2-12h；
步骤3：在分散好的溶液中加入表面活性剂和乳化剂，继续搅拌0.5-1h，得到成品喷淋液。
6.如权利要求5所述的用于废气和臭气净化的喷淋液的制备方法，其特征在于，骨架材料为MOF系列、UIO系列、ZIF系列、MIL系列材料中的一种或多种，占金属有机框架材料总质量的50%-80%；光催化材料为TiO2、g-C3N4、ZnO、Cu2O、Ag3PO4中的一种或多种，占金属有机框架材料总质量的20%-50%。
7.如权利要求5所述的用于废气和臭气净化的喷淋液的制备方法，其特征在于，金属有机框架材料占所述喷淋液总质量的0.5%-5%；表面活性剂占所述喷淋液总质量的0.1%-1%；乳化剂占所述喷淋液总质量的0.025%-0.25%；水占所述喷淋液总质量的93.7%-99.3%。
8.如权利要求5所述的用于废气和臭气净化的喷淋液的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂由一种或多种阴离子表面活性剂组成。
9.如权利要求5所述的用于废气和臭气净化的喷淋液的制备方法，其特征在于，所述乳化剂采用吐温系列、司盘系列乳化剂中的一种或多种。
10.如权利要求5所述的用于废气和臭气净化的喷淋液的制备方法，其特征在于，所述水为去离子水。
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