用于空气净化的催化剂-吸附剂过滤器制造技术

在某些实施例中公开催化剂‑吸附剂组合物，所述催化剂‑吸附剂组合物包括适于将气态污染物转化为化学良性物质的金属氧化物催化剂，和适于吸附所述化学良性物质连同其它气态物质和挥发性有机化合物的吸附剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于空气净化的催化剂-吸附剂过滤器相关申请的交叉引用本申请要求2018年10月23日提交的国际申请第PCT/CN2018/111425号的优先权的权益，其公开内容以全文引用的方式并入本文中。
本公开涉及用于空气净化的组合物、装置和方法。更特别地，本公开涉及催化剂-吸附剂组合物、其制备的装置和系统、方法，以及其用于室温下从空气中去除气态污染物的方法。
技术介绍
随着各种大气污染物水平不断提高，大气污染是越来越重要的关注点。甲醛、氮氧化物、二氧化硫和氨被认为是主要污染物，使用各种吸着剂系统和材料将其从室内环境中去除。传统的污染物处理系统和吸着剂材料仍然面临许多挑战，包括改进长期性能、提高制造操作效率以及降低生产成本。许多吸着剂材料通常适于一种类型的吸附应用，而不能去除其它类型的污染物。举例来说，当前的阴极空气净化技术需要两个单独的层以去除碱性和酸性化学污染物，因此需要更复杂的设计。另外，利用碳粒的非织造过滤器系统导致高的背压，这对性能有不利的影响。因此，仍然需要可有效地同时去除多种污染物的装置、方法和组合物。
技术实现思路
下文呈现本公开的各个方面的简化概述，以便提供对这类方面的基本理解。此
技术实现思路
并非本公开的广泛综述。其既不旨在标识本公开的关键或重要元素，也不旨在描绘本公开的特定实施例的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一目的是以简化形式呈现本公开的一些概念来作为稍后呈现的更详细描述的序言。在本公开的一个方面，催化剂-吸附剂过滤器包含：包含选自聚合泡沫、聚合纤维、非织造织物、陶瓷和纸浆产品(例如，纸)的材料的过滤器主体；和在过滤器主体上形成的涂层。涂层包含：适于将气态污染物转化为化学良性物质的氧化锰催化剂；和适于吸附化学良性物质和氧化锰催化剂不适于转化的其它气态物质的吸附剂。在某些实施例中，吸附剂选自由以下组成的组：硅胶、活性碳、八面沸石、菱沸石、斜发沸石、丝光沸石、硅沸石、沸石X、沸石Y、超稳定沸石Y、ZSM沸石、钾沸石、β沸石、金属有机骨架、金属氧化物、聚合物、树脂以及其组合。在某些实施例中，吸附剂包含活性碳。在某些实施例中，活性碳为合成活性碳，或者基于或衍生自木材、泥煤、椰子壳、褐煤、石油沥青、石油焦、煤焦油沥青、果核、坚果、贝壳、锯末、木粉、合成聚合物或天然聚合物中的一种或多种。在某些实施例中，吸附剂的布鲁诺尔-艾米特-泰勒(BET)表面积为约20m2/g至约3,000m2/g。在某些实施例中，氧化锰与吸附剂的重量:重量比为1:5至7:1。在某些实施例中，涂层另外包含聚合粘合剂，并且聚合粘合剂选自由以下组成的组：聚乙烯、聚丙烯、聚烯烃共聚物、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚丁二烯共聚物、氯化橡胶、丁腈橡胶、聚氯丁二烯、乙烯-丙烯-二烯弹性体、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚(乙烯基酯)、聚(乙烯基卤化物)、聚酰胺、纤维素聚合物、聚酰亚胺、丙烯酸聚合物、乙烯基丙烯酸聚合物、苯乙烯丙烯酸聚合物、聚乙烯醇、热塑性聚酯、热固性聚酯、聚(苯醚)、聚(苯硫醚)、氟化聚合物、聚(四氟乙烯)聚偏二氟乙烯、聚(氟乙烯)氯/氟共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、聚酰胺、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸/苯乙烯丙烯酸共聚物、胶乳、有机硅聚合物以及其组合。在某些实施例中，聚合粘合剂相对于涂层的总重量的存在量为约5wt％至约30wt％。在某些实施例中，涂层另外包含分散剂。在某些实施例中，分散剂包含阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的一种或多种。在某些实施例中，过滤器主体包括包含聚氨酯的聚合泡沫。在某些实施例中，过滤器主体呈蜂窝形式。在本公开的另一方面，催化剂-吸附剂组合物包含：包含活性碳的吸附剂；包含氧化锰的催化剂；聚合粘合剂；和表面活性剂分散剂。在本公开的另一方面，形成催化剂-吸附剂过滤器的方法包含：形成包含金属氧化物催化剂和吸附剂的浆料；将浆料涂覆到包含选自聚合泡沫、聚合纤维、非织造织物、陶瓷和纸浆产品(例如，纸)的材料的过滤器主体上的材料；和干燥浆料以形成催化剂-吸附剂过滤器。在某些实施例中，在约80℃至约250℃的温度下发生干燥。在某些实施例中，吸附剂包含活性碳，并且吸附剂的BET表面积为约20m2/g至约3,000m2/g。在某些实施例中，金属氧化物催化剂包含氧化锰，氧化锰与吸附剂的重量:重量比为1:5至7:1。在某些实施例中，浆料另外包含聚合粘合剂。在某些实施例中，聚合粘合剂相对于涂层的总重量的存在量为约5wt％至约30wt％。在某些实施例中，聚合粘合剂选自由以下组成的组：聚乙烯、聚丙烯、聚烯烃共聚物、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚丁二烯共聚物、氯化橡胶、丁腈橡胶、聚氯丁二烯、乙烯-丙烯-二烯弹性体、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚(乙烯基酯)、聚(乙烯基卤化物)、聚酰胺、纤维素聚合物、聚酰亚胺、丙烯酸聚合物、乙烯基丙烯酸聚合物、苯乙烯丙烯酸聚合物、聚乙烯醇、热塑性聚酯、热固性聚酯、聚(苯醚)、聚(苯硫醚)、氟化聚合物、聚(四氟乙烯)聚偏二氟乙烯、聚(氟乙烯)氯/氟共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、聚酰胺、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸/苯乙烯丙烯酸共聚物、胶乳、有机硅聚合物以及其组合。在某些实施例中，浆料另外包含分散剂，并且分散剂包含阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的一种或多种。在某些实施例中，过滤器主体包括包含聚氨酯的聚合泡沫。在本公开的另一方面，催化剂-吸附剂过滤器包含：包含选自聚合泡沫、聚合纤维、非织造织物、陶瓷和纸浆产品(例如，纸)的材料的过滤器主体；和在过滤器主体上形成的涂层。涂层包含：适于将气态污染物转化为化学良性物质的氧化锰催化剂；适于吸附化学良性物质连同其它气态物质和挥发性有机化合物的吸附剂；聚合粘合剂；和分散剂。在本公开的另一方面，挥发性有机化合物(VOC)洗涤系统包含被布置成接触被接收到VOC洗涤系统中的空气的上述催化剂-吸附剂的任何实施例。在一个实施例中，VOC洗涤系统包含一个或多个滤筒，其具有设置在其中并且被布置成接触被接收到VOC洗涤系统中的空气流的催化剂-吸附剂。上述催化剂-吸附剂的任何实施例可设置在一个或多个滤筒内。在本公开的另一方面，用于处理包含选自SO2、NH3、NO2、NO和甲醛的污染物的空气的方法，方法包含使第一体积空气流入包含上述催化剂-吸附剂的任何实施例的空气处理室，第一体积空气具有第一浓度的污染物，并且使吸着剂与第一体积空气接触，其中在接触后第一体积空气的污染物的第二浓度小于或等于第一浓度。在某些实施例中，第一体积空气包含来自建筑物内部的再循环空气。在某些实施例中，方法另外包含使第二体积空气流入空气处理室，第二体积空气具有第三浓度的污染物，并且使吸着剂与第二体积空气接触，其中在接触后第二体积空气的吸附剂的第四浓度大于或等于第三浓度。在某些实施例中，第二体积空气包含来自建筑物外部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化剂-吸附剂过滤器，所述催化剂-吸附剂过滤器包含：/n包含选自聚合泡沫、聚合纤维、非织造织物、陶瓷和纸浆产品的材料的过滤器主体；和/n在所述过滤器主体上形成的涂层，所述涂层包含：/n适于将气态污染物转化为化学良性物质的氧化锰催化剂；和/n适于吸附所述化学良性物质和所述氧化锰催化剂不适于转化的其它气态物质的吸附剂。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181023 CN PCT/CN2018/1114251.一种催化剂-吸附剂过滤器，所述催化剂-吸附剂过滤器包含：
包含选自聚合泡沫、聚合纤维、非织造织物、陶瓷和纸浆产品的材料的过滤器主体；和
在所述过滤器主体上形成的涂层，所述涂层包含：
适于将气态污染物转化为化学良性物质的氧化锰催化剂；和
适于吸附所述化学良性物质和所述氧化锰催化剂不适于转化的其它气态物质的吸附剂。


2.根据权利要求1所述的催化剂-吸附剂过滤器，其中所述吸附剂选自由以下组成的组：硅胶、活性碳、八面沸石、菱沸石、斜发沸石、丝光沸石、硅沸石、沸石X、沸石Y、超稳定沸石Y、ZSM沸石、钾沸石、β沸石、金属有机骨架、金属氧化物、聚合物、树脂以及其组合。


3.根据权利要求1所述的催化剂-吸附剂过滤器，其中所述吸附剂包含活性碳。


4.根据权利要求3所述的催化剂-吸附剂过滤器，其中所述活性碳为合成活性碳，或者基于或衍生自木材、泥煤、椰子壳、褐煤、石油沥青、石油焦、煤焦油沥青、果核、坚果、贝壳、锯末、木粉、合成聚合物或天然聚合物中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的催化剂-吸附剂过滤器，其中所述吸附剂的布鲁诺尔-艾米特-泰勒(BET)表面积为约20m2/g至约3,000m2/g。


6.根据权利要求1所述的催化剂-吸附剂过滤器，其中所述氧化锰与所述吸附剂的重量:重量比为1:5至7:1。


7.根据权利要求1所述的催化剂-吸附剂过滤器，其中所述涂层另外包含聚合粘合剂，并且其中所述聚合粘合剂选自由以下组成的组：聚乙烯、聚丙烯、聚烯烃共聚物、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚丁二烯共聚物、氯化橡胶、丁腈橡胶、聚氯丁二烯、乙烯-丙烯-二烯弹性体、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚(乙烯基酯)、聚(乙烯基卤化物)、聚酰胺、纤维素聚合物、聚酰亚胺、丙烯酸聚合物、乙烯基丙烯酸聚合物、苯乙烯丙烯酸聚合物、聚乙烯醇、热塑性聚酯、热固性聚酯、聚(苯醚)、聚(苯硫醚)、氟化聚合物、聚(四氟乙烯)聚偏二氟乙烯、聚(氟乙烯)氯/氟共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、聚酰胺、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸/苯乙烯丙烯酸共聚物、胶乳、有机硅聚合物以及其组合。


8.根据权利要求7所述的催化剂-吸附剂过滤器，其中所述聚合粘合剂相对于所述涂层的总重量的存在量为约5wt％至约30wt％。


9.根据权利要求1所述的催化剂-吸附剂过滤器，其中所述涂层另外包含分散剂，并且其中所述分散剂包含阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的一种或多种。


10.根据权利要求1所述的催化剂-吸附剂过滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾汀，陈晨，
申请(专利权)人：巴斯夫公司，
类型：发明
国别省市：美国;US