一種降低空氣pm2.5的方法及其檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種降低空氣PM2.5的方法及其檢測(cè)系統(tǒng)，該方法包括如下步驟：步驟一，配制納米二氧化鈦與有機(jī)溶劑的混合溶液；步驟二，將配制好的納米二氧化鈦與有機(jī)溶劑的混合溶液涂抹或噴涂在市政附屬設(shè)施上，本發(fā)明通過將納米級(jí)二氧化鈦與硅丙乳液混合均勻形成混合溶液，涂抹在防撞墻、防眩板、路燈、人行道等市政附屬設(shè)施上，能夠充分的發(fā)揮納米級(jí)二氧化鈦的催化作用，且易于操作，同時(shí)本發(fā)明還通過構(gòu)建室內(nèi)模擬裝置，建立PM2.5檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)本發(fā)明之降低空氣PM2.5的方法的效果進(jìn)行了檢測(cè)，證明了本發(fā)明降低空氣PM2.5的效果。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種降低空氣PM2. 5的方法及其檢測(cè)系統(tǒng)，特別是涉及一種通過在市 政基礎(chǔ)設(shè)施上涂抹納米級(jí)二氧化鈦降低空氣PM2. 5的方法及其檢測(cè)系統(tǒng)。 一種降低空氣PM2. 5的方法及其檢測(cè)系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，PM2. 5問題已成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。如何有效的降低空氣中PM2. 5,各行各 業(yè)的科研工作者采取了不同的辦法，主要是從室內(nèi)和室外兩方面來考慮，但大多數(shù)效果均 不是特別明顯。比較有效的空氣凈化器適用于室內(nèi)，無法對(duì)室外的空氣進(jìn)行有效降解。近 年來，光觸媒材料納米級(jí)二氧化鈦引起了人們的注意。有關(guān)研究表明，納米級(jí)二氧化鈦能夠 在光照情況下，起到凈化空氣的作用。且由于其本身只起催化劑的作用，本身并不消耗，可 循環(huán)使用，有道路科研工作者考慮將納米級(jí)二氧化鈦拌合到浙青混凝土中才發(fā)揮其光催化 劑作用，但收效甚微，也有將納米將二氧化鈦涂抹到浙青混凝土表面，使其在光照情況下發(fā) 揮作用，大多數(shù)處于研究階段，能投入到實(shí)際應(yīng)用中的較少，效果也不明顯。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之一目的在于提供一種降低空氣PM2. 5 的方法及其檢測(cè)系統(tǒng)，通過將納米級(jí)二氧化鈦與硅丙乳液混合均勻形成混合溶液，涂抹在 防撞墻、防眩板、路燈、人行道等市政附屬設(shè)施上，能夠充分的發(fā)揮納米級(jí)二氧化鈦的催化 作用，且易于操作。
[0004] 本發(fā)明之另一目的在于提供一種降低空氣PM2. 5的方法及其檢測(cè)系統(tǒng)，通過構(gòu)建 室內(nèi)模擬裝置，建立PM2. 5檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)本發(fā)明之降低空氣PM2. 5的方法的效果進(jìn)行了檢 測(cè)，證明了本發(fā)明降低空氣PM2. 5的效果。
[0005] 為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種降低空氣PM2. 5的方法，包括如下步驟： 步驟一，配制納米二氧化鈦與有機(jī)溶劑的混合溶液； 步驟二，將配制好的納米二氧化鈦與有機(jī)溶劑的混合溶液涂抹或噴涂在市政附屬設(shè)施 上。
[0006] 進(jìn)一步地，該有機(jī)溶劑為硅丙乳液。
[0007] 進(jìn)一步地，于該混合溶液中加入固化劑以縮短凝結(jié)時(shí)間。
[0008] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種降低空氣PM2. 5的方法的檢測(cè)系統(tǒng)，至少包 括： 溶液配置模塊，用于配制降低空氣PM2. 5的溶液，該溶液由納米二氧化鈦粉末和硅丙 乳液按照實(shí)驗(yàn)確定的質(zhì)量配合比混合而成； 室內(nèi)模擬裝置構(gòu)建模塊，構(gòu)建一密閉型的室內(nèi)模擬裝置； 溶液涂抹模塊，將該溶液配置模塊配制好的溶液涂抹于一有機(jī)玻璃板上，并將該有機(jī) 玻璃板放置于該室內(nèi)模擬裝置的密閉容器內(nèi)； PM2. 5檢測(cè)系統(tǒng)建立模塊，于該室內(nèi)模擬裝置內(nèi)建立PM2. 5檢測(cè)系統(tǒng)，以檢測(cè)該密閉容 器內(nèi)的PM2. 5值； PM2. 5值記錄模塊，間隔記錄該P(yáng)M2. 5檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)得的PM2. 5值。
[0009] 進(jìn)一步地，該P(yáng)M2. 5檢測(cè)系統(tǒng)包括一 PM2. 5測(cè)試儀。
[0010] 進(jìn)一步地，該P(yáng)M2. 5檢測(cè)系統(tǒng)由Dylos DC1700粒子計(jì)數(shù)器組成。
[0011] 進(jìn)一步地，該室內(nèi)模擬裝置為密閉長(zhǎng)方體容器，由有機(jī)玻璃制成。
[0012] 進(jìn)一步地，該納米二氧化鈦為納米級(jí)銳鈦型。
[0013] 進(jìn)一步地，該溶液涂抹模塊采用噴涂法或涂抹法將溶液附著在該有機(jī)玻璃板上。
[0014] 進(jìn)一步地，該溶液配置模塊于納米二氧化鈦粉末和硅丙乳液的混合溶液中加入固 化劑以縮短凝結(jié)時(shí)間。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種降低空氣PM2. 5的方法及其檢測(cè)系統(tǒng)，通過將納米 級(jí)二氧化鈦與硅丙乳液混合配制形成混合溶液，涂抹于防撞墻、防眩板、路燈、人行道等市 政附屬設(shè)施上，能夠充分的發(fā)揮納米級(jí)二氧化鈦的催化作用，且易于操作，并通過構(gòu)建室內(nèi) 模擬裝置，建立PM2. 5檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)本發(fā)明之降低空氣PM2. 5的方法的效果進(jìn)行了檢測(cè)，證 明了本發(fā)明降低空氣PM2. 5的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明一種降低空氣PM2. 5的方法的步驟流程圖； 圖2為本發(fā)明一種降低空氣PM2. 5的方法的檢測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖； 圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例中檢測(cè)系統(tǒng)的裝置圖； 圖4為本發(fā)明中有紫外燈照射與無紫外燈照射降低PM2. 5的對(duì)比圖； 圖5為紫外燈照射下，混合溶液涂抹在不同面積上降低PM2. 5的對(duì)比圖； 圖6為紫外燈照射下，納米二氧化鈦在不同高度對(duì)空氣PM2. 5降低效果對(duì)比圖； 圖7為涂抹在有機(jī)玻璃板上的混合溶液經(jīng)過兩次雨水沖刷后降低PM2. 5效果對(duì)比圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下通過特定的具體實(shí)例并結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可 由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同 的具體實(shí)例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離 本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。
[0018] 圖1為本發(fā)明一種降低空氣PM2. 5的方法的步驟流程圖。如圖1所示，本發(fā)明一 種降低空氣PM2. 5的方法，包括如下步驟： 步驟101，配制降低空氣PM2. 5的溶液。在本發(fā)明中，降低空氣PM2. 5的溶液由納米二 氧化鈦粉末和硅丙乳液按照實(shí)驗(yàn)確定的質(zhì)量配合比混合而成，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，納 米二氧化鈦粉末和硅丙乳液的質(zhì)量配合比為8%?20%之間，該納米二氧化鈦粉末為納米級(jí) 銳鈦型。
[0019] 步驟102,將配置好的溶液涂抹或噴涂在橋臺(tái)、路面附屬設(shè)施防撞墩、防眩板、人行 道等市政附屬設(shè)施上。
[0020] 圖2為本發(fā)明一種降低空氣PM2. 5的方法的檢測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖2所 示，本發(fā)明之檢測(cè)系統(tǒng)包括：溶液配置模塊201、室內(nèi)模擬裝置構(gòu)建模塊202、溶液涂抹模塊 203、PM2. 5檢測(cè)系統(tǒng)建立模塊204、PM2. 5值記錄模塊205。
[0021] 其中，溶液配置模塊201用于配制降低空氣PM2. 5的溶液，在本發(fā)明中，降低空氣 PM2. 5的溶液由納米二氧化鈦粉末和硅丙乳液按照實(shí)驗(yàn)確定的質(zhì)量配合比混合而成，在本 發(fā)明較佳實(shí)施例中，納米二氧化鈦粉末和硅丙乳液的質(zhì)量配合比為8%?20%之間，該納米 二氧化鈦粉末為納米級(jí)銳鈦型；室內(nèi)模擬裝置構(gòu)建模塊202構(gòu)建室內(nèi)模擬裝置，該室內(nèi)模 擬裝置為密閉長(zhǎng)方體容器，由有機(jī)玻璃制成；溶液涂抹模塊203將溶液配置模塊201配制好 的溶液涂抹于一有機(jī)玻璃板上，并將該有機(jī)玻璃板放置于該室內(nèi)模擬裝置的密閉容器內(nèi)， 此處可以采用噴涂法或涂抹法將溶液附著在有機(jī)玻璃板上；PM2. 5檢測(cè)系統(tǒng)建立模塊204， 于該室內(nèi)模擬裝置內(nèi)建立PM2. 5檢測(cè)系統(tǒng)，該P(yáng)M2. 5檢測(cè)系統(tǒng)包括PM2. 5測(cè)試儀，其可設(shè)置 于涂抹溶液的有機(jī)玻璃板上，但不以此為限，其PM2. 5測(cè)試儀只要設(shè)置于該密閉容器以便 于測(cè)試PM2. 5值皆可，具體地說，該P(yáng)M2. 5測(cè)試儀由Dylos DC1700粒子計(jì)數(shù)器組成；PM2. 5 值記錄模塊205每隔若干時(shí)間（如lOmin)記錄該P(yáng)M2. 5測(cè)試儀測(cè)得的PM2. 5值。
[0022] 圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例中檢測(cè)系統(tǒng)的裝置圖。本發(fā)明的檢測(cè)過程及結(jié)果如下： 先在一容器中放入有機(jī)溶劑，然后將納米二氧化鈦粉末以適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量比放入(按照實(shí)驗(yàn)確 定的質(zhì)量比)，充分?jǐn)嚢瑁纬苫旌暇鶆虻娜芤?。有機(jī)溶劑采用硅丙乳液，能夠有效的溶解二 氧化鈦粉末，并將其牢牢粘附在附屬物上，不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境的影響。攪拌時(shí)間為5-10min，使 得溶液混合均勻?；旌虾玫娜芤嚎梢圆捎脟娡糠ɑ蛲磕ǚǜ街谟袡C(jī)玻璃板1上。具體是 將混合溶液用刷子或噴壺均勻的涂抹在有機(jī)玻璃板上，待其風(fēng)干后，可將有機(jī)玻璃板放入 密閉容器2中，在太陽(yáng)光或紫外燈或無光照射下，用放置在容器中的Dylos DC1700 (PM2. 5 測(cè)試儀3)觀測(cè)PM2. 5的變化，每lOmin記錄一次數(shù)據(jù)。若風(fēng)干時(shí)間過長(zhǎng)，可在混合溶液中 加入固化劑，縮短凝結(jié)時(shí)間。
[0023] 本發(fā)明試驗(yàn)了光照、涂抹面積、高度等方面考慮納米級(jí)二氧化鈦的降解能力： ①?gòu)膱D4可以得出，直接涂抹納米二氧化鈦的玻璃板塊，在室內(nèi)無光照射情況下， PM2. 5的數(shù)值基本不變化，在紫外燈和室外太陽(yáng)光的照射下PM2. 5降低有明顯的效果，前 20min降低率為12. 5%和13. 0%，后30min降低速度加快，分別達(dá)到43. 7%和45. 6%，這說 明了納米二氧化鈦在前20min催化效果較弱，隨著光照時(shí)間的增加，其催化效果較強(qiáng)。
[0024] ②從圖5可以得出，在紫外燈照射下，涂抹納米二氧化鈦含量的多少對(duì)降低空氣 PM2. 5有明顯的效果。玻璃板上不涂抹納米二氧化鈦，PM2. 5數(shù)值基本沒變化，涂抹0. 5m2降 低效果為24. 4%，涂抹1. Om2降低效果為30. 4%。
[0025] ③從圖6可以看出，隨著高度的增加，納米二氧化鈦的降解能力在減弱。0.5m時(shí)， 空氣PM2. 5降低效果為40. 0%，L 0m時(shí)為33. 3%，L 5m時(shí)為23. 3%。
[0026] 本發(fā)明同時(shí)還模擬了涂抹后的納米級(jí)二氧化鈦在經(jīng)雨水沖刷后的降解能力。如圖 7所示，經(jīng)過雨水沖刷后的納米二氧化鈦的降低空氣PM2. 5能力沒有下降，與直接涂抹效果 幾乎一樣，下降曲線基本一致。
[0027] 綜上所述，本發(fā)明一種降低空氣PM2. 5的方法及其檢測(cè)系統(tǒng)，通過將納米級(jí)二氧 化鈦與硅丙乳液混合配制形成混合溶液，涂抹于防撞墻、防眩板、路燈、人行道等市政附屬 設(shè)施上，能夠充分的發(fā)揮納米級(jí)二氧化鈦的催化作用，且易于操作，并通過構(gòu)建室內(nèi)模擬裝 置，建立PM2. 5檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)本發(fā)明之降低空氣PM2. 5的方法的效果進(jìn)行了檢測(cè)，證明了本 發(fā)明降低空氣PM2. 5的效果。
[0028] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、硅丙乳液能將納米二氧化鈦粉末牢固的粘在附著物上， 使其不會(huì)成為PM2. 5污染源；2、混合溶液制作過程簡(jiǎn)單，施工操作方便；3、涂抹在市政附屬 設(shè)設(shè)施上的混合溶液可循環(huán)使用，并且降低空氣PM2. 5效果不會(huì)下降；4、本發(fā)明降低空氣 PM2. 5效果明顯，降低達(dá)20%-40%。
[0029] 上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本 領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾與改變。因此， 本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
【權(quán)利要求】
1. 一種降低空氣PM2. 5的方法，包括如下步驟： 步驟一，配制納米二氧化鈦與有機(jī)溶劑的混合溶液； 步驟二，將配制好的納米二氧化鈦與有機(jī)溶劑的混合溶液涂抹或噴涂在市政附屬設(shè)施 上。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種通過涂抹納米級(jí)二氧化鈦降低空氣PM2. 5的方法，其特征 在于：該有機(jī)溶劑為硅丙乳液。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種通過涂抹納米級(jí)二氧化鈦降低空氣PM2. 5的方法，其特征 在于：于該混合溶液中加入固化劑以縮短凝結(jié)時(shí)間。
4. 一種如權(quán)利要求1的降低空氣PM2. 5的方法的檢測(cè)系統(tǒng)，至少包括： 溶液配置模塊，用于配制降低空氣PM2. 5的溶液，該溶液由納米二氧化鈦粉末和硅丙 乳液按照實(shí)驗(yàn)確定的質(zhì)量配合比混合而成； 室內(nèi)模擬裝置構(gòu)建模塊，構(gòu)建一密閉型的室內(nèi)模擬裝置； 溶液涂抹模塊，將該溶液配置模塊配制好的溶液涂抹于一有機(jī)玻璃板上，并將該有機(jī) 玻璃板放置于該室內(nèi)模擬裝置的密閉容器內(nèi)； PM2. 5檢測(cè)系統(tǒng)建立模塊，于該室內(nèi)模擬裝置內(nèi)建立PM2. 5檢測(cè)系統(tǒng)，以檢測(cè)該密閉容 器內(nèi)的PM2. 5值； PM2. 5值記錄模塊，間隔記錄該P(yáng)M2. 5檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)得的PM2. 5值。
5. 如權(quán)利要求4所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：該P(yáng)M2. 5檢測(cè)系統(tǒng)包括一 PM2. 5測(cè)試 儀。
6. 如權(quán)利要求5所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：該P(yáng)M2. 5檢測(cè)系統(tǒng)由Dylos DC1700粒 子計(jì)數(shù)器組成。
7. 如權(quán)利要求4所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：該室內(nèi)模擬裝置為密閉長(zhǎng)方體容器，由 有機(jī)玻璃制成。
8. 如權(quán)利要求4所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：該納米二氧化鈦為納米級(jí)銳鈦型。
9. 如權(quán)利要求4所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：該溶液涂抹模塊采用噴涂法或涂抹法 將溶液附著在該有機(jī)玻璃板上。
10. 如權(quán)利要求4所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：該溶液配置模塊于納米二氧化鈦粉末 和硅丙乳液的混合溶液中加入固化劑以縮短凝結(jié)時(shí)間。
【文檔編號(hào)】B01D53/86GK104084036SQ201410266060
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】王書云, 李佩, 崔麗, 王貫明, 李宗琪, 閆春雨, 劉冰玉, 郭宏達(dá) 申請(qǐng)人:北京市市政工程研究院