[发明专利]一种用于苯类污染物去除的净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及净化技术领域，更具体地，涉及一种用于苯类污染物去除的净化方法。

背景技术

现有的净化技术虽然对有机污染物的净化有一定的研究，但是对大型化工厂排放的苯类高危污染物的高选择性去除的研究较少，存在许多弊端，比如有些现有技术虽然对苯类有机物有一定的净化作用，但是所采用的催化方法净化有机物时，催化剂只在200～400℃才能发挥作用，室温下催化活性很低，对苯类污染物的分解效果几乎为零，且不宜在常温常压下使用；还有一些现有技术将催化氧化和臭氧净化相结合，虽然该方法能在常温下使用，但仅仅适用于室内，不宜对大型化工厂的高危污染物进行处理；另外还有一些现有技术需要利用光催化作用才能实现对甲醛、甲苯、二甲苯的处理，而光催化作用需要额外增加紫外线发射器才能对有机物有效去除，成本较高，不利于工业化应用。

发明内容

针对以上不足，本发明采用新型、高效吸附剂实现苯类高危污染物的选择性去除，高效吸附剂主要为具有特定结构及高比面积的材料，包括高结构、高比表面积石墨烯以及包含石墨烯/金属-有机框架、石墨烯/离子交换树脂、石墨烯/CMC复合材料的石墨烯复合材料。利用这些材料的结构与苯类高危污染物的结构相匹配的原则，实现对苯类高危污染物的高选择性吸附；同时利用这些材料的大于1000m²/g的高比表面积，实现快速、高效的吸附。

本发明针对大型化工厂排放的苯类高危污染物的高选择性去除问题，减小了未对污染物的排放做任何限制或处理，直接排放造成的严重污染及员工身体伤害；并且对特定苯类高危污染物，提出高选择性净化技术，实现高效、快速去除的净化效果。

本发明提供了一种用于苯类污染物去除的净化方法，包括：将石墨烯通过与扩孔剂、模板剂复合的形式获得高结构并且通过化学活化、降低堆密度的方式获得高比表面积，制成高结构、高比表面积石墨烯，与出风口结合，制成核心材料为所述高结构、高比表面积石墨烯的净化涂层；其中，所述高结构为与苯类化合物相匹配的三维结构并且包括网状结构、支链结构和树枝状结构中的一种或多种，所述高比表面积满足比表面积＞1000m²/g。

在上述净化方法中，其中，所述扩孔剂为聚乙二醇；所述模板剂为钴铝水滑石、树枝状高分子的一种或两种。

在上述净化方法中，其中，所述化学活化包括KOH活化、水蒸气活化的一种或两种。

在上述净化方法中，其中，所述高结构、高比表面积石墨烯包括高比表面积石墨烯、石墨烯气凝胶和多孔石墨烯中的一种或多种。

本发明的另一实施例提供了一种用于苯类污染物去除的净化方法，包括：以氧化石墨烯溶液为第一种成分石墨烯源，将第二种成分加入至所述氧化石墨烯溶液中，混合、干燥、焙烧，制成石墨烯复合材料，与空调口结合，制成核心材料为所述石墨烯复合材料的净化滤网。

在上述净化方法中，其中，所述第二种成分包括金属-有机骨架、离子交换树脂和CMC复合材料中的一种或多种。

在上述净化方法中，其中，所述干燥的温度为60～80℃；所述焙烧的温度为300～800℃。

在上述净化方法中，其中，所述石墨烯复合材料包括石墨烯/金属-有机骨架、石墨烯/离子交换树脂和石墨烯/CMC复合材料中的一种或多种。

在上述净化方法中，其中，所述石墨烯复合材料中石墨烯的质量分数为0.1％～5％。

本发明的又一实施例提供了一种用于苯类污染物去除的净化方法，包括：将石墨烯通过与扩孔剂、模板剂复合的形式获得高结构并且通过化学活化、降低堆密度的方式获得高比表面积，制成高结构、高比表面积石墨烯；以氧化石墨烯溶液为第一种成分石墨烯源，将第二种成分加入至所述氧化石墨烯溶液中，混合、干燥、焙烧，制成石墨烯复合材料；以及将所述高结构、高比表面积石墨烯与所述石墨烯复合材料混合，制成双组分混合物，与出风口结合，制成核心材料为所述双组分混合物的双组分净化涂层；其中，所述高结构为与苯类化合物相匹配的三维结构并且包括网状结构、支链结构和树枝状结构中的一种或多种，所述高比表面积满足比表面积＞1000m²/g。

在上述净化方法中，其中，所述扩孔剂为聚乙二醇；所述模板剂为钴铝水滑石、树枝状高分子的一种或两种。

在上述净化方法中，其中，所述化学活化包括KOH活化、水蒸气活化的一种或两种。

在上述净化方法中，其中，所述高结构、高比表面积石墨烯包括高比表面积石墨烯、石墨烯气凝胶和多孔石墨烯中的一种或多种。