水基雾霾（细颗粒物）应急快速净化剂制造技术

一种水基雾霾（细颗粒物）应急快速净化剂，用于重度雾霾（细颗粒物≥250μg/m3）的应急快速净化，特别是雾霾中含有有害成份（有机物、多芳香烃、细菌、病毒等）的应急快速净化。本发明专利技术采用无毒、无公害、易降解物质，和天然可食用物质，安全、环保。本发明专利技术的有益效果在于：每净化1m3雾霾重度污染的空气，其净化剂的成本仅0.04厘人民币。因而，可实际用于大区域的飞机喷雾快速净化雾霾、杀灭雾霾中有害微生物、催化分解雾霾中有害有机物，转化为水和CO2。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水基雾霾（细颗粒物）应急快速净化剂。更具体的说涉及一种水基雾霾（PM2.5）应急快速净化剂，属公共卫生和安全领域。
技术介绍
雾霾又称为细颗粒物、PM2.5。细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质（例如，重金属、微生物等），且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。PM2.5的化学成分包括无机成分、有机成分、微量金属元素、元素碳、生物物质(细菌、病菌、霉菌等)等。大气中的含碳粒子是由有机碳(OC)和吸光的元素碳(EC)组成，元素碳的化学结构类似于不纯的石墨，有机碳是PM2.5中含量最高的组分。大气中细粒子主要有水溶性无机离子、含碳物质及不溶性矿物质构成，其中水溶性无机离子和含碳物质主要来源于各类化石燃料及生物质的燃烧过程，以及气态污染物的转化。PM2.5由直接排入空气中的一次粒子和空气中的气态污染物通过化学转化生成的二次粒子组成。一次粒子主要由尘土性粒子及由植物和矿物燃料的燃烧产生的碳黑（有机碳）粒子两大类组成。二次粒子主要由硫酸铵和硝酸铵（由大气中的SO2和NOx与NH3反应生成）组成，其形成的主要过程是大气中的一次气态污染物SO2和NOx通过均相或非均相的氧化形成酸性气溶胶，再和大气中唯一偏碱性的气体NH3反应生成硫酸铵（亚硫酸铵）和硝酸铵气溶胶粒子。大气中的水滴为这些化学转化过程提供了重要的前提条件。所以，大气中的水滴就易成为二次污染物在1000米以下低空不断积累的重要媒介。有机物是中国PM2.5中的重要化学物种；SO42-，SO32-，NO3-，NH4+，Cl-是中国东部地区PM2.5中最主要的化学物种；土壤尘的高含量是中国PM2.5的一个特征，在受沙尘影响的地区和季节尤甚。多环芳烃（polycyclicaromatichydrocarbons，简称PAHs）是大气颗粒物的重要组成部分，是一种致癌、致畸、致突变的物质，参与生物及人类机体的代谢作用，具有很强的毒性。雾霾颗粒物的成分很复杂，主要取决于其来源。主要有自然源和人为源两种，但危害较大的是后者。自然源包括土壤扬尘（含有氧化物矿物和其他成分）海盐（颗粒物的第二大来源，其组成与海水的成分类似）、植物花粉、孢子、细菌等。人为源包括固定源和流动源。固定源包括各种燃料燃烧源，如发电、冶金、石油、化学、纺织印染等各种工业过程、供热、烹调过程中燃煤与燃气或燃油排放的烟尘。流动源主要是各类交通工具在运行过程中使用燃料时向大气中排放的尾气。在过去50年间，由于在伦敦的家庭和工业中使用煤炭已经逐渐销声匿迹，交通排放成为空气污染的最大的来源。伦敦空气中58%的氮氧化物，以及68%的PM10污染物颗粒都来自于汽车尾气排放。在室内，二手烟是颗粒物最主要的来源。虽然细颗粒物只是地球大气成分中含量很少的组分，研究表明，细颗粒物对人体健康的危害要更大，因为直径越小，进入呼吸道的部位越深。10μm直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道，2μm以下的可深入到细支气管和肺泡。细颗粒物进入人体到肺泡后，直接影响肺的通气功能，使机体容易处在缺氧状态。2012年联合国环境规划署公布的《全球环境展望5》指出，每年有70万人死于因臭氧导致的呼吸系统疾病，有近200万的过早死亡病例与颗粒物污染有关。《美国国家科学院院刊》（PNAS）也发表了研究报告，报告中称，人类的平均寿命因为空气污染很可能已经缩短了5年半。世界卫生组织发布的报告表明，由室外空气污染导致的过早死亡人数，平均为每天1000人，每年有35至40万的人面临着死亡。具体来讲，早在1997年，世界卫生组织就预计有5万中国人因为空气污染而过早死亡。总体来说，这份报告发现，中国的空气污染使得城市居民的寿命减少了18年。2013年10月17日世界卫生组织国际癌症研究机构发布报告，首次指认大气污染对人类致癌，并视其为普遍和主要的环境致癌物。当空气中PM2.5的浓度长期高于10μg/m³，就会带来死亡风险的上升。浓度每增加10μg/m³，总死亡风险上升4%，心肺疾病带来的死亡风险上升6%，肺癌带来的死亡风险上升8%。此外，PM2.5极易吸附多环芳烃等有机污染物和重金属，使致癌、致畸、致突变的机率明显升高。另外，PM2.5能影响成云和降雨过程，间接影响着气候变化。有些条件下，PM2.5会增加凝结核的数量，使天空中的雨滴增多，极端时可能发生暴雨。因此，关注细颗粒物现状及发展趋势，探讨如何重视与防范PM2.5，事关人类健康、安全与经济协调发展的重要课题。根据PM2.5检测网的空气质量新标准，24小时平均值标准值分布如下：空气质量等级24小时PM2.5平均值标准值优0~35μg/m³良35~75μg/m³轻度污染75~115μg/m³中度污染115~150μg/m³重度污染150~250μg/m³严重污染大于250μg/m³及以上世界卫生组织（WHO）2005年《空气质量准则》项目年均值日均值准则值10μg/m³25μg/m³过渡期目标135μg/m³75μg/m³过渡期目标225μg/m³50μg/m³过渡期目标315μg/m³37.5μg/m³现有应对雾霾（细颗粒物）的预防方法主要有：1、过滤法：包括空调、加湿器、空气清新器等，优点是明显降低PM2.5的浓度，缺点是滤膜需要清洗或更换。2、水吸附法：超声雾化器、室内水帘、水池、鱼缸等，能够吸收空气中的亲水性PM2.5，缺点是增加湿度，憎水性PM2.5不能有效去除。3、植物吸收法：植物叶片具有较大的表面积，能够吸收有害气体和吸附PM2.5，优点是能产生有利气体，缺点是吸收效率低，有些植物会产生有害气体。中国专利CN201410584779.6公开了一种湿法除尘剂及净化雾霾、粉尘的方法，该方法采用JFC稀释10000~100000倍喷雾沉降雾霾。中国专利CN201610076018.9公开了一种抑制大气中雾霾的方法，该方法采用车载喷雾装置加入水、食盐、甘油和1~5%改性丙烯酸聚合物喷雾。喷洒量为30～40mL/m3。中国专利CN201610033589.4（上海交通大学）公开了一种雾霾稀释液，该方法采用多元醇选自甘油、丙二醇或山梨醇；增稠剂选自黄原胶或海藻酸钠；碱性物质（氢氧化钠、碳酸钠等）、还原性物质（维生素等）、植物提取剂（芦荟等）、防腐剂或表面活性剂；中国专利CN201410188841.X公开了一种通过生物催化剂消除大气雾霾的方法，该方法采用蔬菜和水果发酵液，使用飞行器进行喷雾消除雾霾。中国专利CN201610015150.9公开了一种“人工降雨降雪降解雾霾措施”，该方法采用飞机火箭炮高射炮做运载工具将干冰碘化银等等冷却剂造雪，降低雾霾层。中国专利CN201510777353.7公开了一种防治雾霾的催化剂（V2O5/(MoO3)x(WO3)1-x与TiO2混合物），包括载体（沸石）、活性组分和助催化剂（银和钯），中国专利CN2015104本文档来自技高网...

【技术保护点】
水基雾霾（细颗粒物）应急快速净化剂其特征在于：包括由非离子表面活性剂、有机硅偶联剂、光催化剂及掺杂触媒、抑菌灭菌剂、螯合剂、吸水树脂、溶胶‑凝胶成膜剂、调理剂和水组成。

【技术特征摘要】
1.水基雾霾（细颗粒物）应急快速净化剂其特征在于：包括由非离子表面活性剂、有机硅偶联剂、光催化剂及掺杂触媒、抑菌灭菌剂、螯合剂、吸水树脂、溶胶-凝胶成膜剂、调理剂和水组成。2.根据权利要求1所述的水基雾霾（细颗粒物）应急快速净化剂，其特征在于所述的光催化剂为光敏化染料N719纳米二氧化钛、金属酞菁浸染敏化纳米二氧化钛、纳米二氧化钛中的一种，所述掺杂触媒为磷酸锌或铜与纳米二氧化钛复合物。3.根据权利要求2所述的水基雾霾（细颗粒物）应急快速净化剂，其特征在于所述光催化剂和掺杂触媒总含量为0.01~0.5%。4.根据权利要求1所述的水基雾霾（细颗粒物）应急快速净化剂，其特征在于所述的溶胶-凝胶成膜剂为壳聚糖、麦芽糊精、改性淀粉、黄原胶、魔芋胶（葡甘露聚糖）、海藻酸钠其中一种及以上。5.根据权利要求4所述的水基雾霾（细颗粒物）应急快速净化剂，其特征在于所述的溶胶-凝胶成膜剂，用量为0.05~5%。6.根据权利要求1至5任一所述的水基雾霾（细颗...

【专利技术属性】
技术研发人员：周端午，易坚，周恩施，周思贝，袁明俊，肖建如，邓召利，
申请(专利权)人：湖南集能新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43