[发明专利]纳米二氧化硅吸附大气中铅的应用

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，尤其涉及纳米二氧化硅吸附大气中铅的应用。

背景技术

铅（Pb）是自然界基本金属元素。由于铅在工业中的广泛应用，铅污染已经成为最常见的重金属污染之一，污染主要来源于汽车加工厂，电池厂和冶炼厂等。铅污染包括大气铅污染、水铅污染和土壤铅污染等存在形式，其中尤以大气铅污染对人类生存环境的危害最为严重。人类呼吸、饮用、吞咽以及接触含有铅的空气、水和污染物都可能导致铅中毒，从而产生高血压、神经疾病和肌肉关节疼痛等健康问题。因此，降低铅污染对于人类生存和健康至关重要。

尽管各国政府出台了各种措施来降低铅污染，比如关闭已污染的电池厂，减少汽车尾气排放，但是，当前仍然缺乏有效减少或去除污染大气中已经存在的铅的方法。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，发明人首次在大气中铅捕获方面进行了大量的探索研究，预料不到地发现，纳米二氧化硅可以有效吸附大气中的铅，减少大气中铅污染。基于上述发现，从而完成本发明。

本发明提供纳米二氧化硅吸附大气中铅的应用。

采用上述技术方案，本发明将纳米二氧化硅应用于大气铅污染的治理，充分利用了纳米二氧化硅独特的物理化学性质，操作步骤简单，操作成本低，适用范围广，可有效减少大气中铅污染。

作为本发明的进一步改进，所述纳米二氧化硅为粉末状，其粒径范围为5~30 nm。

作为本发明的进一步改进，所述纳米二氧化硅的平均粒径为13.0 nm。平均粒径为13.0 nm的纳米二氧化硅，对大气中铅的吸附能力远远大于微米二氧化硅，可有效减少大气中铅污染。

作为本发明的进一步改进，所述纳米二氧化硅的Zeta电位为-40~-30 mV，具有较好的稳定性。

作为本发明的进一步改进，所述铅包括铅烟和铅尘。铅烟和铅尘是大气铅污染的主要形式，纳米二氧化硅对铅烟和铅尘都具有很好的吸附效果，适用范围广泛。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将纳米二氧化硅应用于大气铅污染的治理，充分利用了纳米二氧化硅独特的物理化学性质，操作步骤简单，操作成本低，适用范围广，可有效减少大气中铅污染。

附图说明

图1为平均粒径为13.0 nm的纳米二氧化硅吸附电源厂A生产车间大气中铅的检测结果图。

图2为平均粒径为13.0 nm的纳米二氧化硅吸附电源厂B生产车间大气中铅的检测结果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。

实施例一

将5g平均粒径为13.0 nm的粉末状纳米二氧化硅和5g粒径范围为1-5 μm的粉末状微米二氧化硅分别置于培养皿中，编号，随机放置于大气中铅含量超标的电源厂A生产车间空气流动微弱处，打开盖子，同时设置空白对照组，各实验组设3个平行，分别静置1周、2周、3周、4周后，取回各实验组的样品。取回的各实验组样品分别经5mL超纯水洗涤，用浓硝酸加热消解后，使用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）检测其吸附的铅含量。ICP-MS工作参数设置如下，RF 功率：1500 W；高盐雾化器，镍锥；进样深度：8.0mm；分析泵速：0.10r/s；载气流速：1.06L/min；真空度 < 2×10^-4Kpa；碰撞池He气流速： 4.0ml/min；测定前先用1μg/L的含有钴、铊和钇的混合调谐液进行质谱最佳化调谐。

将实验结果进行计算、比较发现：平均粒径为13.0 nm的纳米二氧化硅对大气中铅的吸附能力远远大于粒径范围为1-5 μm的微米二氧化硅，且与1-5 μm组微米二氧化硅相比，P<0.01，结果如图1所示。

实施例二