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膜分离技术首次应用空气净化领域
浏览次数:214发布时间:2019-01-17 17:02:43 文章来源:

现在的的环境空气污染越来越严重,人们也采取了很多措施来净化空气,室内的装修污染也是在不断的困扰着人们,虽然越来越多的人选择环保材料污染。但是始终不能的到很好的解决。

图示:不同尺寸颗粒污染物对人体器官危害示意图



空气颗粒物(Particulatematter, PM)是目前公认的主要空气污染物之一,与人群健康效应各终点的流行病学联系最为密切。大量研究发现,空气颗粒物暴露会对人体产生不良的健康效应。近年来针对PM10和PM2.5的空气净化处理取得了初步的成效。然而,比PM2.5更小的颗粒污染物如PM1.0和PM0.5的净化效果一直不理想。PM0.5在PM2.5中的质量占比不高,但数量浓度比却接近90%,与居民健康危害的关系最为显著(粒径越小,健康危害更大。颗粒物的粒径越小,对应的数量浓度和总表面积越大,越有可能吸附更多的有害物质,对人体健康危害越大)。

镁基层状氢氧化物(简称:镁基水滑石)材料是一类新型的环境净化材料,具有独特的性能:1)镁基功能材料具有资源易得、环境友好、性价比高的特点;2)有弱碱性特征的镁基材料具有优良的缓冲性、吸附性能以及作业安全、产物无害等独特优势。作为一类片层结构固体碱材料,其片层结构表面带正电荷,存在大量活性羟基官能团。通过控制晶体生长,片层结构相互垂直堆叠,形成不同形貌、不同孔结构。以段雪院士为核心的化工资源有效利用国家重点实验室通过多年实践,攻克了水滑石材料工业化制备技术,促进了水滑石材料的清洁生产。近年来,镁基水滑石材料在环保吸附等领域的应用报道逐年增加;将其用于废水处理具有效果好、操作安全、pH易控制等特点;其对酸性、中性和硫化染料的吸收效果均好于活性炭;对染料废水、甲醛、挥发性有机物也表现出优异的吸附性能。

基于膜分离技术的镁基水滑石因其独特的性能,在空气净化过程中具有潜在的应用价值。借助水滑石片层结构表面带正电荷,且存大量活性羟基官能团的特性,能够有效的与小颗粒形成静电相互作用,将其吸附到表面;利用其碱性特征,能够有效吸收酸性气体分子;通过控制主体层板缺陷位结构,通过离子交换疏水长链,调控层间环境的极性,通过吸附增溶作用,可吸附甲醛、挥发性有机物等有机分子;通过调控主体层板元素组成,合成制备具有抗菌性能的水滑石材料。

镁基水滑石材料用于空气净化存在一个关键难题:传统水滑石是粉体材料,在处理废水过程中可直接加入到水体中,操作简单。但是将粉体材料直接用于空气净化是不现实的,不仅起不到净化效果,还会引起粉尘污染。

膜分离技术和镁基水滑石材料的结合还是有一定的缺陷,但是比传统工艺的效果和效率都有一定的提高,作为此次的实验来说,膜分离技术和镁基水滑石的结合有一定的规模应用的前景。