納米二氧化硅吸附大氣中鉛的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】 本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及納米二氧化硅吸附大氣中鉛的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】 鉛（Pb)是自然界基本金屬元素。由于鉛在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用，鉛污染已經(jīng)成為最常見 的重金屬污染之一，污染主要來(lái)源于汽車加工廠，電池廠和冶煉廠等。鉛污染包括大氣鉛污 染、水鉛污染和土壤鉛污染等存在形式，其中尤以大氣鉛污染對(duì)人類生存環(huán)境的危害最為 嚴(yán)重。人類呼吸、飲用、吞咽以及接觸含有鉛的空氣、水和污染物都可能導(dǎo)致鉛中毒，從而產(chǎn) 生高血壓、神經(jīng)疾病和肌肉關(guān)節(jié)疼痛等健康問題。因此，降低鉛污染對(duì)于人類生存和健康至 關(guān)重要。 盡管各國(guó)政府出臺(tái)了各種措施來(lái)降低鉛污染，比如關(guān)閉已污染的電池廠，減少汽車尾 氣排放，但是，當(dāng)前仍然缺乏有效減少或去除污染大氣中已經(jīng)存在的鉛的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，發(fā)明人首次在大氣中鉛捕獲方面進(jìn)行了大量的探索研 宄，預(yù)料不到地發(fā)現(xiàn)，納米二氧化硅可以有效吸附大氣中的鉛，減少大氣中鉛污染。基于上 述發(fā)現(xiàn)，從而完成本發(fā)明。 本發(fā)明提供納米二氧化硅吸附大氣中鉛的應(yīng)用。 采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明將納米二氧化硅應(yīng)用于大氣鉛污染的治理，充分利用了納 米二氧化硅獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，操作步驟簡(jiǎn)單，操作成本低，適用范圍廣，可有效減少大 氣中鉛污染。 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述納米二氧化娃為粉末狀，其粒徑范圍為5~30nm。 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述納米二氧化硅的平均粒徑為13. Onm。平均粒徑為 13. Onm的納米二氧化硅，對(duì)大氣中鉛的吸附能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于微米二氧化硅，可有效減少大氣 中鉛污染。 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述納米二氧化娃的Zeta電位為-40~-30mV，具有較好的 穩(wěn)定性。 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鉛包括鉛煙和鉛塵。鉛煙和鉛塵是大氣鉛污染的主要 形式，納米二氧化硅對(duì)鉛煙和鉛塵都具有很好的吸附效果，適用范圍廣泛。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明將納米二氧化硅應(yīng)用于大氣鉛污染的 治理，充分利用了納米二氧化硅獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，操作步驟簡(jiǎn)單，操作成本低，適用范 圍廣，可有效減少大氣中鉛污染。
【附圖說明】 圖1為平均粒徑為13. Onm的納米二氧化硅吸附電源廠A生產(chǎn)車間大氣中鉛的檢測(cè)結(jié) 果圖。 圖2為平均粒徑為13. Onm的納米二氧化硅吸附電源廠B生產(chǎn)車間大氣中鉛的檢測(cè)結(jié) 果圖。
【具體實(shí)施方式】 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。 實(shí)施例一 將5g平均粒徑為13. Onm的粉末狀納米二氧化硅和5g粒徑范圍為1-5 μ m的粉末狀 微米二氧化硅分別置于培養(yǎng)皿中，編號(hào)，隨機(jī)放置于大氣中鉛含量超標(biāo)的電源廠A生產(chǎn)車 間空氣流動(dòng)微弱處，打開蓋子，同時(shí)設(shè)置空白對(duì)照組，各實(shí)驗(yàn)組設(shè)3個(gè)平行，分別靜置1周、2 周、3周、4周后，取回各實(shí)驗(yàn)組的樣品。取回的各實(shí)驗(yàn)組樣品分別經(jīng)5mL超純水洗滌，用濃 硝酸加熱消解后，使用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS)檢測(cè)其吸附的鉛含量。ICP-MS工 作參數(shù)設(shè)置如下，RF功率：1500W ;高鹽霧化器，鎳錐；進(jìn)樣深度：8. Omm ;分析泵速：0.1 Or/ s ;載氣流速：1. 06L/min ;真空度<2X KT4Kpa ;碰撞池 He氣流速：4. Oml/min ;測(cè)定前先用 1 μ g/L的含有鈷、鉈和釔的混合調(diào)諧液進(jìn)行質(zhì)譜最佳化調(diào)諧。
[0016] 將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算、比較發(fā)現(xiàn)：平均粒徑為13. Onm的納米二氧化硅對(duì)大氣中鉛 的吸附能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粒徑范圍為1-5 μ m的微米二氧化娃，且與1-5 μ m組微米二氧化娃相 比，P〈0. 01，結(jié)果如圖1所示。 實(shí)施例二 將5g平均粒徑為13. Onm的粉末狀納米二氧化硅和5g粒徑范圍為1-5 μ m的粉末狀 微米二氧化硅分別置于培養(yǎng)皿中，編號(hào)，隨機(jī)放置于大氣中鉛含量超標(biāo)的電源廠B生產(chǎn)車 間空氣流動(dòng)微弱處，打開蓋子，同時(shí)設(shè)置空白對(duì)照組，各實(shí)驗(yàn)組設(shè)3個(gè)平行，分別靜置1周、2 周、3周、4周后，取回各實(shí)驗(yàn)組的樣品。取回的各實(shí)驗(yàn)組樣品分別經(jīng)5mL超純水洗滌，用濃 硝酸加熱消解后，使用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS)檢測(cè)其吸附的鉛含量。ICP-MS工 作參數(shù)設(shè)置如下，RF功率：1500W ;高鹽霧化器，鎳錐；進(jìn)樣深度：8. Omm ;分析泵速：0.1 Or/ s ;載氣流速：1. 06L/min ;真空度<2X KT4Kpa ;碰撞池 He氣流速：4. Oml/min ;測(cè)定前先用 1 μ g/L的含有鈷、鉈和釔的混合調(diào)諧液進(jìn)行質(zhì)譜最佳化調(diào)諧。 將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算、比較發(fā)現(xiàn)：平均粒徑為13. Onm的納米二氧化硅對(duì)大氣中鉛的吸 附能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粒徑范圍為1-5 μ m的微米二氧化娃，且與1-5 μ m組微米二氧化娃相比， P〈0. 01，結(jié)果如圖2所示。 本發(fā)明所用的平均粒徑為13. Onm的粉末狀納米二氧化硅購(gòu)自杭州萬(wàn)景新材料有限公 司，粒徑范圍為1-5 μ m的粉末狀微米二氧化硅購(gòu)自Sigma公司，經(jīng)ICP-MS檢測(cè)其元素含 量，檢測(cè)結(jié)果如表1所示。從表1可知，購(gòu)買的平均粒徑為13. Onm的粉末狀納米二氧化硅 和粒徑范圍為1-5 μ m的粉末狀微米二氧化硅樣品中均不含鉛元素，不會(huì)對(duì)后續(xù)鉛吸附檢 測(cè)造成干擾。 表1納米二氧化硅和微米二氧化硅樣品的元素含量分析表
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 納米二氧化硅吸附大氣中鉛的應(yīng)用，所述納米二氧化硅為粉末狀，其粒徑范圍為 1 ~30nm〇
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米二氧化硅吸附大氣中鉛的應(yīng)用，其特征在于：所述納米 二氧化硅的平均粒徑為13. Onm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米二氧化硅吸附大氣中鉛的應(yīng)用，其特征在于：所述納米 二氧化娃的Zeta電位為-40~_30mV。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的納米二氧化硅吸附大氣中鉛的應(yīng)用，其特征在 于：所述鉛包括鉛煙和鉛塵。
【專利摘要】本發(fā)明提供納米二氧化硅吸附大氣中鉛的應(yīng)用，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將納米二氧化硅應(yīng)用于大氣鉛污染的治理，充分利用了納米二氧化硅獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，操作步驟簡(jiǎn)單，操作成本低，適用范圍廣，可有效減少大氣中鉛污染。
【IPC分類】B01J20-10, B01D53-02
【公開號(hào)】CN104667699
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510064803
【發(fā)明人】劉建軍, 楊細(xì)飛, 王宏菊, 張兵, 彭朝瓊, 申治國(guó), 周麗
【申請(qǐng)人】深圳市疾病預(yù)防控制中心
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2012年8月27日