一种治理气态丙烯醛的组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种治理气态丙烯醛的组合物，由如下体积百分比的组分混合而制成：HNO3溶液3.0～8.0％；AgNO3溶液16.0～26.0％；KMnO4溶液45.0～50.0％；AuNRs溶液4.0～8.0％；水12.0～28.0％。将组合物装入净化装置，通过空气循环实现在线实时清除室内空气中的丙烯醛。组合物为无色、无味、无毒、无害、安全的水溶液，制备和使用方法简便、可靠；可在线实时清除室内空气中丙烯醛，快速、高效，不产生二次污染；处理成本低，经济效益高，市场前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种治理气态丙烯醛的组合物
本专利技术属于室内空气净化领域，具体涉及一种治理气态丙烯醛的组合物。
技术介绍
丙烯醛都是最早被公认的致癌物质。据美国环境保护局(USEPA)估计,近一半的由有毒、有害空气污染物导致的癌症发病率主要是由于机动车尾气排放的污染物所引起。其中，丙烯醛的机动车排放总量为1.65×104t。丙烯醛等因其具有刺激性、毒害性、致癌性和诱变性而备受关注。在卷烟主流烟气中，丙烯醛释放量为50～140μg/支，丙烯醛无需代谢活化，可直接与DNA发生加合，形成DNA-DNA和DNA-蛋白质2种交联结构，从而表现出不同的致突变性。进入体内的丙烯醛大部分滞留在直接侵入部位，可刺激支气管黏膜和肌层，使黏蛋白大量生成，吸入肺中的丙烯醛可引发肺水肿和支气管上皮细胞损害。可见，建立公共场合烟气中丙烯醛的生物暴露限值是戒除吸烟与维护健康的重要举措。GB/T27630-2011规定了车内空气中丙烯醛的浓度≤0.05(mg/m3)，为避免室内和车内空气中丙烯醛的危害，国内外学者致力于丙烯醛的治理与消除。据文献报道，硫醇、叔丁基茵香酸和肼苯哒嗪虽能作为丙稀醛清除剂，但多数为有机溶剂，易挥发、且气味会污染环境；在20℃用磷酸缓冲溶液调节pH至7.4时，半胱氨酸和谷胱甘肽与丙烯醛能够生成稳定的加成物；抗坏血酸能够与丙烯醛发生加成形成环状加合物，也是丙烯醛的有效清除剂；在无细胞系统中加入0.05mmol/L肼苯哒嗪处理30min能够消减92％的丙烯醛；加入0.05mmol/L双肼酞嗪处理30min可将丙稀醛的含量减少至1％。基于与丙烯醛反应生成加成物或加合物，有一定的清除丙烯醛的效果，但反应条件苛刻，成本高。开发一种高效、快速、便捷、低成本治理丙烯醛的新材料与技术方法，是密闭空间清除空气污染源的研究热点。。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种治理气态丙烯醛的组合物，解决了上述
技术介绍
中的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种治理气态丙烯醛的组合物，由如下体积百分比的组分混合而制成：其中，所述HNO3溶液物质的量浓度为0.05～0.15mol/L，AgNO3溶液的质量体积百分数为4～6％，KMnO4溶液物质的量浓度为0.05～0.15mol/L，AuNRs溶液物质的量浓度为5.0×10–4mol/L。在本专利技术一较佳实施例中，一种治理气态丙烯醛的组合物，由如下体积百分比的组分混合而制成：在本专利技术一较佳实施例中，一种治理气态丙烯醛的组合物，由如下体积百分比的组分混合而制成：在本专利技术一较佳实施例中，一种治理气态丙烯醛的组合物，由如下体积百分比的组分混合而制成：在本专利技术一较佳实施例中，一种治理气态丙烯醛的组合物中HNO3溶液物质的量浓度为0.1mol/L。在本专利技术一较佳实施例中，一种治理气态丙烯醛的组合物中AgNO3溶液的质量体积百分数为5％。在本专利技术一较佳实施例中，一种治理气态丙烯醛的组合物中KMnO4溶液物质的量浓度为0.1mol/L。0.1mol/LKMnO4配制：称取约3.3gKMnO4加1000mL水.煮沸15min.加塞静置天以上,用垂融漏斗过滤，备用。在本专利技术一较佳实施例中，一种治理气态丙烯醛的组合物中AuNRs溶液物质的量浓度为5.0×10–4mol/L。5.0×10–4mol/L金纳米棒(AuNRs)溶液的制备采用中国专利(申请号201410075687.5；公开号CN103830868A)的方法进行。在本专利技术一较佳实施例中，所述组合物装填于净化装置内使用，所述净化装置包括在线实时清除丙烯醛的净化器，将组合物装入净化装置，通过抽气泵将室内空气由进气通道泵入组合物中，净化后空气由出气通道逸出，进气和出气带动室内空气流动形成循环，通过空气循环实现在线实时清除室内空气中的丙烯醛。室内面积40m2、空间体积120m3且空气中丙烯醛浓度超标10.4-11.1倍时，所述组合物的用量为2L，处理时间为1h。本专利技术的机理如下：在常温常压下，当气态丙烯醛通过水时，部分丙烯醛被溶解氧氧化为丙烯酸，其反应式为：大部分丙烯醛从水中逸出而污染空气。当气态丙烯醛通过组合物水溶液时，丙烯醛与组合物的各组分发生反应。由于CH2＝CH2-CHO中醛基不稳定，被KMnO4氧化生成CH2＝CH2-COOH，从而去除室内空气中CH3CHO的污染，其反应式为：6CH2＝CH-CHO+2KMnO4+4H+→6CH2＝CH-COOH+2Mn2++2K++2H2O同时，CH2＝CH2-CHO亦可被Ag+氧化为CH2＝CH2-COOH，其反应式为：CH2＝CH2-CHO+Ag+→CH2＝CH2-COOH+Ag0生成的Ag0从而包裹在AuNRs表面形成Au@Ag↓NRs，其反应式为：AuNRs+Ag0→Au@Ag↓NRsAu@Ag↓NRs表面的Ag0被KMnO4氧化生成Ag+，其反应式为：KMnO4+5Ag0+8H+→5Ag++Mn2++K++4H2O结果Ag+催化了KMnO4与CH2＝CH2-CHO氧化还原反应的进行，在全过程中AuNRs对Ag+催化KMnO4氧化CH2＝CH2-CHO反应显示了强的叠加作用，如附图1所示。请查阅图2a和2b，可观察到AuNRs的表面有一层明亮部分，这是因为Ag+被CH2＝CH2-CHO还原为Ag0，后者沉积在AuNRs的表面，从而形成Au@Ag↓NRs。质谱分析表明，109Ag/197Au的比率在pH＝9.2时为0.096。这些事实确证CH2＝CH2-CHO在AuNRs-Ag+体系中确有Au@Ag↓NRs产物生成。本技术方案与
技术介绍
相比，它具有如下优点：1.本专利技术组合物为水溶液，桃红色、无味、无毒、无害、安全；2.制备和使用方法简捷可靠；3.可在线实时清除空气中丙烯醛，快速、高效；4.成本低，经济效益高；5.不产生二次污染，应用范围广。为检验丙烯醛的在线实时清除剂组合物溶液去除丙烯醛的效果，制作体积为1m3的两个玻璃仓分别为对照仓和样品仓，将盛有5～10μl丙烯醛(分析纯)的培养皿放入1个密闭的1m3玻璃仓中，分别于1h、2h、3h、4h测试仓内串联的干燥器出口丙烯醛浓度；将另1个盛有5～10μl丙烯醛(分析纯)的培养皿放入另1个密闭的1m3玻璃仓中，用聚四氟乙烯软管将玻璃仓与1个盛有2.0L“丙烯醛的在线实时清除剂组合物溶液”的干燥器串联，分别于1h、2h、3h、4h测试干燥器出口丙烯醛浓度。丙烯醛的在线实时清除剂组合物溶液的去除丙烯醛的结果如表1所示。表1丙烯醛的在线实时清除剂组合物溶液去除丙烯醛的检测结果上表可见，随着丙烯醛通过在线实时清除密闭空间的丙烯醛组合物溶液时间的增加，样品仓中丙烯醛浓度逐渐降低，丙烯醛的净化率逐渐增大，展示了丙烯醛清除组合物具有在线实时清除丙烯醛的能力；值得注意的是当丙烯醛浓度为0.520～0.553mg/m3超标(国家标准值：0.050mg/m3)10.4-11.1倍时、丙烯醛的在线实时清除剂组合物溶液处理1小时的情况下，仓内丙烯醛浓度均低于国家标准，显示了高效、快速、实用的显著特点。此外，上述组合物制备简便、广泛用于汽车、别墅、高档住宅、星级酒店、娱乐、场所体育馆、健身房、医院、学校、幼儿园、办公室、会议室、仓储、人员密集的候车室、候机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种治理气态丙烯醛的组合物，其特征在于，由如下体积百分比的组分混合而制成：

【技术特征摘要】
1.一种治理气态丙烯醛的组合物，其特征在于，由如下体积百分比的组分混合而制成：其中，所述HNO3溶液物质的量浓度为0.05～0.15mol/L，AgNO3溶液的质量体积百分数为4～6％，KMnO4溶液物质的量浓度为0.05～0.15mol/L，AuNRs溶液物质的量浓度为5.0×10–4mol/L。2.根据权利要求1所述的一种治理气态丙烯醛的组合物，其特征在于，由如下体积百分比的组分混合而制成：3.根据权利要求1所述的一种治理气态丙烯醛的组合物，其特征在于，由如下体积百分比的组分混合而制成：4.根据权利要求1所述的一种治理气态丙烯醛的组合物，其特征在于，由如下体积百分比的组分混合而制成：5.根据权利要求1～4任一项所述的一种治理气态丙烯醛的组合物，其特征在于：所述HNO3溶液物质的量...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳铭，朱文明，叶飞，朱皓，
申请(专利权)人：福建皓尔宝新材料科技有限公司，刘佳铭，
类型：发明
国别省市：福建,35