一種防治霧霾的催化劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及催化劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防治霧霾的催化劑。
【背景技術(shù)】
[0002]霧霾天氣是一種大氣污染狀態(tài)，霧霾是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的籠統(tǒng)表述，尤其是PM2.5 (空氣動力學(xué)當量直徑小于等于2.5微米的顆粒物)被認為是造成霧霾天氣的“元兇”。
[0003]霧是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統(tǒng)。多出現(xiàn)于秋冬季節(jié)，是近地面層空氣中水汽凝結(jié)(或凝華)的產(chǎn)物。霧的存在會降低空氣透明度，使能見度惡化，如果目標物的水平能見度降低到1000米以內(nèi)，就將懸浮在近地面空氣中的水汽凝結(jié)(或凝華)物的天氣現(xiàn)象稱為霧(Fog)。
[0004]霾，也稱灰霾(煙霧)空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子也能使大氣混濁。將目標物的水平能見度在1000-10000米的這種現(xiàn)象稱為輕霧或靄(Mist)。形成霧時大氣濕度應(yīng)該是飽和的(如有大量凝結(jié)核存在時，相對濕度不一定達到100%就可能出現(xiàn)飽和)。由于液態(tài)水或冰晶組成的霧散射的光與波長關(guān)系不大，因而霧看起來呈乳白色或青白色和灰色。二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物是霧霾的主要組成。
[0005]2013年，“霧霾”成為年度關(guān)鍵詞。這一年的1月，4次霧霾過程籠罩30個省(區(qū)、市)，在北京，僅有5天不是霧霾天。有報告顯示，中國最大的500個城市中，只有不到1%的城市達到世界衛(wèi)生組織推薦的空氣質(zhì)量標準，與此同時，世界上污染最嚴重的10個城市有7個在中國。
[0006]霧霾對人體產(chǎn)生的危害如下:
[0007](1)對呼吸系統(tǒng)的影響
[0008]霾的組成成分非常復(fù)雜，包括數(shù)百種大氣化學(xué)顆粒物質(zhì)。其中有害健康的主要是直徑小于10微米的氣溶膠粒子，如礦物顆粒物、海鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、有機氣溶膠粒子、燃料和汽車廢氣等，它能直接進入并粘附在人體呼吸道和肺泡中。尤其是亞微米粒子會分別沉積于上、下呼吸道和肺泡中，引起急性鼻炎和急性支氣管炎等病癥。對于支氣管哮喘、慢性支氣管炎、阻塞性肺氣腫和慢性阻塞性肺疾病等慢性呼吸系統(tǒng)疾病患者，霧霾天氣可使病情急性發(fā)作或急性加重。如果長期處于這種環(huán)境還會誘發(fā)肺癌。
[0009](2)對心血管系統(tǒng)的影響
[0010]霧霾天對人體心腦血管疾病的影響也很嚴重，會阻礙正常的血液循環(huán)，導(dǎo)致心血管病、高血壓、冠心病、腦溢血，可能誘發(fā)心絞痛、心肌梗塞、心力衰竭等，使慢性支氣管炎出現(xiàn)肺源性心臟病等。
[0011]另外，濃霧天氣壓比較低，人會產(chǎn)生一種煩躁的感覺，血壓自然會有所增高。再一方面霧天往往氣溫較低，一些高血壓、冠心病患者從溫暖的室內(nèi)突然走到寒冷的室外，血管熱脹冷縮，也可使血壓升高，導(dǎo)致中風、心肌梗死的發(fā)生。所以心腦血病患者一定要按時服藥小心應(yīng)對。
[0012](3)霧霾天氣還可導(dǎo)致近地層紫外線的減弱，使空氣中的傳染性病菌的活性增強，傳染病增多。
[0013](4)不利于兒童成長。由于霧天日照減少，兒童紫外線照射不足，體內(nèi)維生素D生成不足，對鈣的吸收大大減少，嚴重的會引起嬰兒佝僂病、兒童生長減慢。
[0014](5)影響心理健康
[0015]專家指出，持續(xù)大霧天對人的心理和身體都有影響，從心理上說，大霧天會給人造成沉悶、壓抑的感受，會刺激或者加劇心理抑郁的狀態(tài)。此外，由于霧天光線較弱及導(dǎo)致的低氣壓，有些人在霧天會產(chǎn)生精神懶散、情緒低落的現(xiàn)象。
[0016](6)影響生殖能力
[0017]有研究表明，長期暴露于高濃度污染的空氣中的人群，其精子在體外受精時的成功率可能會降低。研究人員還發(fā)現(xiàn)了有毒空氣和男性生育能力下降之間的關(guān)聯(lián)。
[0018]2013年11月5日，中國社會科學(xué)院、中國氣象局聯(lián)合發(fā)布的《氣候變化綠皮書:應(yīng)對氣候變化報告(2013)》指出，近50年來中國霧霾天氣總體呈增加趨勢。其中，霧日數(shù)呈明顯減少，霾日數(shù)明顯增加，且持續(xù)性霾過程增加顯著。
[0019]目前，對霧霾的防治措施，僅僅是被動式的措施，比如采用口罩、凈化器等形式。該應(yīng)對方式只能被動應(yīng)對霧霾。或只能小范圍處理霧霾，不能大范圍處理霧霾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]本發(fā)明的目的在于提出一種防治霧霾的催化劑，該催化劑可以大范圍布置，能夠快速去除霧霾。
[0021]為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0022]—種防治霧霾的催化劑，所述催化劑包括載體、活性組分和助催化劑。
[0023]所述載體為氧化鋪納米立方體和諾三水招石(nordstrandite)的混合物，其混合質(zhì)量比為2:1-1:2 ；
[0024]所述活性組分為銅、鋯、釩和鎢復(fù)合氧化物，其摩爾比為1:(0.5-2): (0.5-2): (0.5-2)，所述活性組分在催化劑中的重量含量為0.3% -10% ;
[0025]所述助催化劑為銀和銳鈦礦型二氧化鈦，Ag與Ti的摩爾比為2: 5，所述助催化劑在催化劑中的重量含量為0.3 % -6 %。
[0026]所述活性組分在催化劑中的重量含量為0.3% -10%，優(yōu)選0.5-% _8%，更優(yōu)選2% -5% ο 例如，0.8%、1 %、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、
6.5%、7%、7.5%。
[0027]所述助催化劑在催化劑中的重量含量為0.3%-6%，優(yōu)選0.5% -5%。例如，0.8%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.
[0028]優(yōu)選的，所述活性組分與助催化劑的重量比為5:1?2:1。例如4.5:1、4:1、3.5:1、3:1、2.5:1ο
[0029]所述催化劑的制備方法可以采取常規(guī)的浸漬法以及其他替代方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)其掌握的現(xiàn)有技術(shù)自由選擇，本發(fā)明不再贅述。
[0030]本發(fā)明通過選取特定的氧化鋪納米立方體和諾三水招石作為載體，以及選取特定比例的銅、鋯、釩和鎢復(fù)合氧化物作為活性成分，銀和銳鈦礦型二氧化鈦作為助催化劑，使得該催化劑產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使得該催化劑對霧霾的防治有效率達到100%，同時活性高，便于布置，可以在封閉場館布置或噴涂于建筑物外觀，能夠?qū)Υ蠓秶撵F霾起到良好的防治效果。
【具體實施方式】
[0031]本發(fā)明通過下述實施例對本發(fā)明的催化劑進行說明。
[0032]實施例1
[0033]通過浸漬法制備得到催化劑，所述載體為氧化鈰納米立方體和諾三水鋁石的混合物，其混合質(zhì)量比為2:1 ；
[0034]所述活性組分為銅、鋯、釩和鎢復(fù)合氧化物，其摩爾比為1:1:1: 1，所述活性組分在催化劑中的重量含量為2% ;
[0035]所述助催化劑為銀和銳鈦礦型二氧化鈦，Ag與Ti的摩爾比為2: 5，所述助催化劑在催化劑中的重量含量為1%。
[0036]將所述催化劑噴涂于封閉的室內(nèi)內(nèi)墻，在PM2.5為300時開窗，使得室內(nèi)PM2.5與室外相同，關(guān)閉門窗，1小時后測試PM2.5，其值僅為10。
[0037]對比例1
[0038]將實施例1的載體替換為三氧化二鋁，其余條件不變，1小時后的PM2.5值為51。
[0039]對比例2
[0040]將實施例1的V替換為La，其余條件不變，1小時后的PM2.5值為65。
[0041]對比例3
[0042]將實施例1的Cu替換為Co，其余條件不變，1小時后的PM2.5值為48。
[0043]對比例4
[0044]載體單獨使用氧化鈰納米立方體，不使用諾三水鋁石，其余條件不變，1小時后PM2.5 值為 49。
[0045]對比例5
[0046]載體單獨使用諾三水鋁石，不使用氧化鈰納米立方體，其余條件不變，1小時后PM2.5 值為 59。
[0047]上述實施例及對比例說明，本發(fā)明的催化劑幾種組分之間以及載體之間存在特定的聯(lián)系，省略或替換其中一種或幾種，都不能達到本申請的特定效果，證明各組分之間以及載體之間產(chǎn)生了協(xié)同效應(yīng)。
[0048]申請人聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的催化劑，但本發(fā)明并不局限于上述催化劑，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細催化劑才能實施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種防治霧霾的催化劑，所述催化劑包括載體、活性組分和助催化劑，其特征在于， 所述載體為氧化鈰納米立方體和諾三水鋁石的混合物，其混合質(zhì)量比為2:1-1:2 ; 所述活性組分為銅、鋯、釩和鎢復(fù)合氧化物，其摩爾比為1: (0.5-2): (0.5-2): (0.5-2)，所述活性組分在催化劑中的重量含量為0.3% -10% ; 所述助催化劑為銀和銳鈦礦型二氧化鈦，Ag與Ti的摩爾比為2:5，所述助催化劑在催化劑中的重量含量為0.3 % -6 %。2.如權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述活性組分在催化劑中的重量含量為0.5-% -8%。3.如權(quán)利要求2所述的催化劑，其特征在于，所述活性組分在催化劑中的重量含量為2% -5%。4.如權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述助催化劑在催化劑中的重量含量為0.5% -5%。5.如權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述活性組分與助催化劑的重量比為5:1 ?2:1。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防治霧霾的催化劑，所述催化劑包括載體、活性組分和助催化劑。本發(fā)明所述的催化劑可以在封閉場館布置或噴涂于建筑物外觀，能夠?qū)Υ蠓秶撵F霾起到良好的防治效果。
【IPC分類】B01J23/89
【公開號】CN105251508
【申請?zhí)枴緾N201510779323
【發(fā)明人】沈秋
【申請人】無錫橋陽機械制造有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年11月13日