[发明专利]一种催化降解挥发性有机物的方法

说明书

本发明涉及一种催化降解挥发性有机物的方法，该方法利用金属有机骨架材料，在可见光作用下，使挥发性有机物与金属有机骨架材料接触反应，即可实现对挥发性有机物的降解去除，催化降解率可达90％以上；同时，催化降解过程不存在吸附饱和，以及由吸附饱和带来的污染物再次释放的二次污染，且降解过程不产生臭氧和紫外线，不危害人体健康；此外，该金属有机骨架膜可长期高效催化降解挥发性有机化合物，具有很好的持久性。

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，尤其一种催化降解挥发性有机物的方法。

背景技术

挥发性有机化合物(VolentOrganicCompounds)，简称VOCs。根据WHO定义，挥发性有机化合物是指在常温下，沸点50℃-260℃的各种有机化合物。根据我国具体规定，挥发性有机化合物是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有机物，或在20℃条件下蒸汽压大于或者等于10Pa具有相应挥发性的全部有机化合物。

挥发性有机化合物分为烷烃类、芳烃类、酯类、醛类、醇类等，最常见的有甲醛、苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯、二异氰甲苯酯、乙醇等。

挥发性有机化合物主要来源室外的工业废气、汽车废气、光化学烟雾，燃料的不完全燃烧，以及室内建筑、装饰材料和生活办公用品等。对人们的身体健康造成了恶劣影响。当室内挥发性有机化合物超过一定浓度时，短时间内，人会感到头痛、恶心、呕吐、四肢乏力；严重时抽搐、昏迷、记忆力减退。对人的肝脏、肾脏、大脑、神经系统等有极大的危害。妊妇生活在挥发性有机化合物污染环境中，更易造成胎儿畸形，并有可能影响孩子的智力发育。

目前市场上使用最多的是活性炭吸附、紫外光催化降解等方法来除去有机化合物。但是，使用活性炭吸附挥发性有机化合物，虽然在开始的一段时间内有一定的效果，由于挥发性有机化合物是一个缓慢释放的过程，随着时间的延长，活性炭吸附饱和后，失去吸附能力，同时，活性炭自身会将之前吸附的有害物质再次释放出来，成为新的污染源，带来二次污染。紫外光催化降解挥发性有机化合物，虽然对挥发性有机化合物的降解能够起到一定的作用，但紫外光的照射以及由此产生的臭氧，严重影响人们的身体健康。

有鉴于此，开发一种新的催化降解挥发性有机物的方法很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化降解挥发性有机物的新方法。所述方法对挥发性有机物的催化降解率可达90％以上，且催化降解过程中不存在吸附饱和以及由吸附饱和带来的污染物再次释放的二次污染；此外，降解过程中不产生臭氧和紫外线，不危害人体健康。

本发明采用如下技术方案：

一种催化降解挥发性有机物的方法，在可见光作用下，将金属有机骨架材料与挥发性有机物接触反应。

所述可见光可由白炽灯、LED灯或太阳光等各种常见可见光光源提供。所述可见光强度在1-500W内，优选为5-60W。

所述催化降解时间为5-20min。环境风速不超过10m/s，优选不超过5m/s。

所述挥发性有机物选自甲醛、乙醛、丙烯醛、苯、甲苯、二甲苯、苯甲酸、苯乙烯、氨、硫化氢、正丁烷、乙醇中的一种或几种；优选甲醛、苯甲酸、氨、硫化氢、二甲苯、正丁烷、乙醇中的一种或几种。

其中，所述甲醛浓度在0.5-3ppm范围内，所述二甲苯浓度在5-50mg/L范围内，所述正丁烷浓度在100-1000ppm范围内，所述乙醇浓度在5-50mg/L范围内；优选甲醛浓度在1-2ppm范围内，二甲苯浓度在20-40mg/L范围内，正丁烷浓度在600-800ppm范围内，乙醇浓度在20-40mg/L范围内。

所述金属有机骨架材料采用CN105348198A所述的金属有机骨架材料。所述金属有机骨架膜由基底、金属源、有机配体三部分组成。