吸附催化剂及其制备方法和应用以及一种空气净化装置和空气净化方法及其应用转让专利

申请号 : CN201510308746.3

文献号 : CN104941571B

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发明人 : 刘刚

申请人 : 广东美的制冷设备有限公司美的集团股份有限公司

摘要 :

本发明涉及空气净化领域,具体提供了一种吸附催化剂及其制备方法和应用,该催化剂包括:规整结构载体和分布在规整结构载体内表面和/或外表面的涂层;以所述涂层的总重量为基准,所述涂层含有50‑95重量%的疏水性二氧化硅和5‑50重量%的能够将气态污染物氧化的催化活性组分。本发明提供了一种空气净化装置和一种空气净化方法及其应用。本发明的催化剂强化了气态污染物,尤其是非极性气态污染物在催化剂的多孔孔道里吸附、扩散的过程,具有很好的催化净化效果。本发明的催化剂尤其适用于在高水汽及高湿度工况下的催化净化反应。本发明的制备吸附催化剂的方法,工艺简单、成本低,具备工业化生产的潜力。

权利要求 :

1.一种吸附催化剂,该催化剂包括:规整结构载体和分布在规整结构载体内表面和/或外表面的涂层;以所述涂层的总重量为基准,所述涂层含有50-95重量%的疏水性二氧化硅和5-50重量%的能够将气态污染物氧化的催化活性组分。

2.根据权利要求1所述的催化剂,其中,所述疏水性二氧化硅表面含有甲基和/或氟烷基,粒径为3-15nm,比表面积为600-1000m2/g。

3.根据权利要求2所述的催化剂,其中,所述疏水性二氧化硅表面的甲基和/或氟烷基的含量以疏水角测试定量为120°-145°。

4.根据权利要求2所述的催化剂,其中,涂层的厚度为5-1000μm。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的催化剂,其中,所述能够将气态污染物氧化的催化活性组分为金属氧化物和/或贵金属单质。

6.根据权利要求5所述的催化剂,其中,所述能够将气态污染物氧化的催化活性组分为MnOx、Co3O4、FeOx、CuO、NiO、TiO2、Al2O3、Pt、Pd、Au、Ru、Rh和Ag中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的催化剂,其中,所述能够将气态污染物氧化的催化活性组分为金属氧化物和贵金属单质的混合物,其中,所述金属氧化物为TiO2和/或Al2O3,所述贵金属单质为Pt、Pd、Au、Ru、Rh和Ag中的一种或多种;或者,所述能够将气态污染物氧化的催化活性组分为金属氧化物或贵金属单质,其中,所述金属氧化物为MnOx、Co3O4、FeOx、CuO和NiO中的一种或多种,所述贵金属单质为Pt、Pd、Au、Ru、Rh和Ag中的一种或多种。

8.根据权利要求1-4中任意一项所述的催化剂,其中,所述规整结构载体的材质为金属材质、陶瓷材质和PP材质中的一种或多种,所述规整结构载体为蜂窝结构载体、泡沫结构载体、片结构载体、丝结构载体和颗粒结构载体中的一种或多种。

9.根据权利要求8所述的催化剂,其中,所述金属材质包括Cu、Ni、Fe、Al、Cr及其合金中的一种或多种,所述陶瓷材质包括堇青石、莫来石和刚玉中的一种或多种。

10.根据权利要求9所述的催化剂,其中,所述金属材质为Cu单质、Ni单质、Fe单质、Al单质、Fe-Cr-Al合金、Fe-Cr-Ni合金、Ni-Cr合金和Ni-Fe合金中的一种或多种。

11.根据权利要求9所述的催化剂,其中,所述金属材质为Al单质、Ni单质、Fe-Cr-Al合金和表面镀铝的Ni-Cr合金中的一种或多种。

12.根据权利要求9所述的催化剂,其中,所述陶瓷材质为莫来石。

13.根据权利要求8所述的催化剂,其中,所述涂层还含有分散剂和/或增稠剂。

14.根据权利要求13所述的催化剂,其中,所述分散剂和/或增稠剂为PEG、PVA、明胶、瓜尔豆胶、β-环糊精和羟甲基纤维素中的一种或多种。

15.一种制备权利要求1-14中任意一项所述催化剂的方法,其中,该方法包括:(1)准备一种涂料,所述涂料含有二氧化硅源和能够将气态污染物氧化的催化活性组分源;

(2)将所述涂料涂覆或浸渍规整结构载体,干燥后进行煅烧;

其中,所述煅烧的温度使得二氧化硅源转化为疏水性二氧化硅,且高于涂料中的有机物烧蚀温度。

16.根据权利要求15所述的方法,其中,所述二氧化硅源为气溶胶二氧化硅和/或能够提供二氧化硅的有机物,所述煅烧的温度为300-400℃;所述能够将气态污染物氧化的催化活性组分源为在煅烧温度下能够转变为金属氧化物和/或贵金属氧化物的物质。

17.根据权利要求16所述的方法,其中,所述二氧化硅源为疏水性二氧化硅、气溶胶二氧化硅、六甲基二甲硅醚和正硅酸乙酯中的一种或多种。

18.根据权利要求16所述的方法,其中,所述能够将气态污染物氧化的催化活性组分源为锰盐、钴盐、铁盐、铜盐、镍盐、钛盐、铝盐和贵金属盐中的一种或多种。

19.权利要求1-14中任意一项所述的催化剂在净化含气态污染物的空气中的应用。

20.根据权利要求19所述的应用,其中,所述气态污染物包括甲醛、乙醛、H2S、NH3、臭氧、苯系物和CO中的一种或多种。

21.根据权利要求20所述的应用,其中,所述气态污染物为苯系物。

22.一种空气净化装置,其特征在于,所述空气净化装置包括净化单元(1),所述净化单元(1)含有权利要求1-14中任意一项所述的吸附催化剂。

23.根据权利要求22所述的空气净化装置,其中,所述空气净化装置包括:在空气流动方向上依次布置的预过滤网(2)和净化单元(1),其中,所述预过滤网(2)用于捕集空气中的颗粒物,且所述净化单元(1)的上游侧布置有引导空气流动的风机(3),所述净化单元(1)的下游侧布置有辅助所述净化单元(1)加热的辅助加热单元(4),可选的所述装置还包括:加湿单元(5),所述加湿单元(5)用于对净化单元(1)净化的空气加湿。

24.一种空气净化方法,其特征在于,该方法包括:

(1)除去待净化空气中的颗粒物;

(2)在加热条件下,将去除颗粒物的空气与吸附催化剂接触;

(3)可选的,将与吸附催化剂接触后的空气进行加湿;其中,所述吸附催化剂为权利要求1-14中任意一项所述的吸附催化剂。

25.根据权利要求24所述的方法,其中,待净化的空气的相对湿度为50-70%,步骤(2)中接触的温度为150-250℃。

26.权利要求24或25所述的空气净化方法在具有空气净化功能的家用电器中的应用。

27.根据权利要求26所述的应用,其中,所述家用电器为空气净化器、具有空气净化功能的空调器和除湿器中的一种或多种。

说明书 :

吸附催化剂及其制备方法和应用以及一种空气净化装置和空

气净化方法及其应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种吸附催化剂,以及一种吸附催化剂的制备方法,和一种吸附催化剂在空气净化中的应用;以及一种空气净化装置和一种空气净化方法及其在具有空气净化功能的家用电器中的应用。

背景技术

[0002] 封闭空间内部的气态污染物多种多样,但是以甲醛、臭氧、苯系物(苯、甲苯、二甲苯)为主要污染物。围绕着封闭空间内的空气净化处理,目前比较多的是吸附法和催化净化法。如吸附法通过气态污染物在吸附剂上的吸附达到去除气态污染物的目的,然而吸附法是物理方法,气态污染物容易在吸附剂上达到吸附饱和,饱和后的吸附剂不再吸附气态污染物,反而在一定环境下发生脱附,形成二次污染源。如催化净化法,通过气态污染物在催化剂表面的热催化反应,生成水和二氧化碳达到去除污染物的目的,然而在室温条件下,目前只有少数气态污染物能够实现降解(如臭氧),其他污染物(如甲醛、苯系物等)一般分别在100-300℃条件下才能实现降解。
[0003] 基于以上单一污染物降解技术的缺点,出现了集吸附和热催化降解两种技术为一体的空气净化技术,如CN101314101A报道了一种吸附与原位热催化氧化再生相结合的净化空气方法,通过检测吸附程度,控制电控加热实现吸附催化净化的循环过程;又如CN1119262A公布了应用于空调器中的一种负载在可电加热载体的催化组件,在发热载体与吸附剂、铂之间以硅酮膜相连,吸附剂与铂分别起吸附与催化作用。达到一定的吸附程度后,启动加热实现热催化净化。
[0004] 但是上述技术由于热膨胀系数的差异,频繁的加热降温会导致吸附催化组分与电加热载体的剥离,即吸附催化组分与电加热载体的结合强度低。另一方面比表面积低的吸附层较小的吸附容量限制催化剂的实际应用,同时传统的亲水结构对催化剂的催化活性具有负面作用。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于针对已有吸附净化存在的不足,提供一种具有疏水性表面、高吸附容量及与高载体结合强度的吸附催化剂及制备方法。
[0006] 为实现前述目的,根据本发明的第一方面,本发明提供一种吸附催化剂,该催化剂包括:规整结构载体和分布在规整结构载体内表面和/或外表面的涂层;以所述涂层的总重量为基准,所述涂层含有50-95重量%的疏水性二氧化硅和5-50重量%的能够将气态污染物氧化的催化活性组分。
[0007] 根据本发明的第二方面,本发明提供了一种制备本发明所述催化剂的方法,其中,该方法包括:
[0008] (1)准备一种涂料,所述涂料含有二氧化硅源和能够将气态污染物氧化的催化活性组分源;
[0009] (2)将所述涂料涂覆或浸渍规整结构载体,干燥后进行煅烧;
[0010] 其中,所述煅烧的温度使得二氧化硅源转化为疏水性二氧化硅,且高于涂料中的有机物烧蚀温度。
[0011] 根据本发明的第三方面,本发明提供了本发明所述的催化剂在净化含气态污染物的空气中的应用。
[0012] 根据本发明的第四方面,本发明提供了一种空气净化装置,所述空气净化装置包括净化单元,所述净化单元含有本发明所述的吸附催化剂。
[0013] 根据本发明的第五方面,本发明提供了一种空气净化方法,该方法包括:
[0014] (1)除去待净化空气中的颗粒物;
[0015] (2)在加热条件下,将去除颗粒物的空气与吸附催化剂接触;
[0016] (3)可选的,将与吸附催化剂接触后的空气进行加湿;其中,所述吸附催化剂为本发明所述的吸附催化剂。
[0017] 根据本发明的第六方面,本发明提供了本发明的空气净化方法在具有空气净化功能的家用电器中的应用。
[0018] 本发明的催化剂强化了气态污染物,尤其是非极性气态污染物在催化剂的多孔孔道里吸附、扩散过程,具有很好的催化净化效果。
[0019] 本发明的催化剂尤其适用于在高水汽及高湿度工况下的催化净化反应。
[0020] 本发明的制备吸附催化剂的方法,工艺简单、成本低,具备工业化生产的潜力。
[0021] 本发明的空气净化装置,净化单元使用本发明的吸附催化剂,使得本发明的空气净化装置无需额外增设除湿单元,有效的减少了净化步骤,应用前景广阔。
[0022] 本发明的空气净化方法可以应用于空气净化器或者具有空气净化功能的空调器、除湿器等家用电器中,具备广阔应用前景。
[0023] 本发明的空气净化方法,无需进行除湿,可以直接除去颗粒物后送入净化单元进行净化处理,使得本发明的空气净化方法工序简化,有效降低了净化成本且提高了工业应用前景。
[0024] 本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

[0025] 附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0026] 图1是一种使用本发明的空气净化装置的空气净化方法的流程示意图。

具体实施方式

[0027] 以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
[0028] 如前所述,本发明提供了一种吸附催化剂,该催化剂包括:规整结构载体和分布在规整结构载体内表面和/或外表面的涂层;以所述涂层的总重量为基准,所述涂层含有50-95重量%的疏水性二氧化硅和5-50重量%的能够将气态污染物氧化的催化活性组分。
[0029] 本发明的催化剂具有疏水性表面,不仅具有高吸附容量且具有高的载体结合强度。
[0030] 根据本发明的催化剂,只要保证所述催化剂含有疏水性二氧化硅即可实现本发明的目的,针对本发明,优选所述疏水性二氧化硅表面含有甲基和/或氟烷基。
[0031] 根据本发明的催化剂,优选所述疏水性二氧化硅表面的甲基和/或氟烷基的含量为以疏水角测试定量为120°-145°。
[0032] 根据本发明的催化剂,优选疏水性二氧化硅的粒径为3-15nm,优选为10-15nm。
[0033] 根据本发明的催化剂,优选疏水性二氧化硅的比表面积为600-1000m2/g,优选为610-750m2/g。
[0034] 本发明中,粒径、比表面积分别通过激光粒度仪和BET比表面积仪测定。
[0035] 根据本发明的一种优选实施方式,所述疏水性二氧化硅表面富有甲基和/或氟烷2 2
基,粒径为3-15nm,优选为10-15nm,比表面积为600-1000m/g,优选为610-750m/g。
[0036] 根据本发明的催化剂,优选涂层的厚度为5-1000μm,优选为150-1000μm。
[0037] 根据本发明的催化剂,所述能够将气态污染物氧化的催化活性组分可以为本领域的常规选择,针对本发明,优选所述能够将气态污染物氧化的催化活性组分为金属氧化物和/或贵金属单质,优选为MnOx、Co3O4、FeOx、CuO、NiO、TiO2、Al2O3、Pt、Pd、Au、Ru、Rh和Ag中的一种或多种。
[0038] 根据本发明的一种实施方式,优选所述能够将气态污染物氧化的催化活性组分为金属氧化物和贵金属单质的混合物,其中,优选所述金属氧化物为TiO2和/或Al2O3,所述贵金属单质为Pt、Pd、Au、Ru、Rh和Ag中的一种或多种。
[0039] 根据本发明的一种实施方式,优选所述能够将气态污染物氧化的催化活性组分为金属氧化物或贵金属单质,其中,优选所述金属氧化物为MnOx、Co3O4、FeOx、CuO和NiO中的一种或多种;所述贵金属单质为Pt、Pd、Au、Ru、Rh和Ag中的一种或多种。
[0040] 根据本发明的催化剂,所述规整结构载体的材质可以为本领域的常规选择,针对本发明,优选所述规整结构载体的材质为金属材质、陶瓷材质和纸制材质中的一种或多种,所述规整结构载体为蜂窝结构载体、泡沫结构载体、片结构载体、丝结构载体和颗粒结构载体中的一种或多种。
[0041] 根据本发明的催化剂,为了便于将本发明的吸附催化剂应用于空气净化组件,进一步优选所述规整结构载体为泡沫结构和/或蜂窝结构。
[0042] 根据本发明的催化剂,优选所述金属材质包括Cu、Ni、Fe、Al、Cr及其合金中的一种或多种,优选为Cu单质、Ni单质、Fe单质、Al单质、Fe-Cr-Al合金、Fe-Cr-Ni合金、Ni-Cr合金和Ni-Fe合金中的一种或多种;更优选为Al单质、Ni单质、Fe-Cr-Al合金和表面镀铝的Ni-Cr合金中的一种或多种。
[0043] 根据本发明的催化剂,优选所述陶瓷材质包括堇青石、莫来石和刚玉中的一种或多种,优选为莫来石。
[0044] 根据本发明的催化剂,优选所述纸制材质为牛皮纸和/或PP材质。
[0045] 根据本发明的催化剂,优选所述涂层还含有分散剂和/或增稠剂;优选所述分散剂和/或增稠剂为PEG、PVA、明胶、瓜尔豆胶、β-环糊精和羟甲基纤维素中的一种或多种。
[0046] 本发明的催化剂可以采用各种方法合成,只要保证合成得到的催化剂具有本发明的吸附催化剂的前述性质即可,针对本发明,优选所述吸附催化剂按照如下步骤制备:
[0047] (1)准备一种涂料,所述涂料含有二氧化硅源和能够将气态污染物氧化的催化活性组分源;
[0048] (2)将所述涂料涂覆或浸渍规整结构载体,干燥后进行煅烧;
[0049] 其中,所述煅烧的温度使得二氧化硅源转化为疏水性二氧化硅,且高于涂料中的有机物烧蚀温度。
[0050] 根据本发明的方法,其中,涂覆可以采用本领域常规使用的涂覆方法进行涂覆,针对本发明,优选采用压力喷涂法进行涂覆。
[0051] 根据本发明的方法,干燥的温度可调整范围较宽,一般可选择80-110℃。
[0052] 根据本发明的方法,煅烧的时间可选范围较宽,优选煅烧的时间足以将有机物部分烧蚀,具体可以依据需要进行选择。
[0053] 根据本发明的方法,所述二氧化硅源的种类的可选范围较宽,只要保证在本发明的煅烧温度下能够转化为疏水性二氧化硅即可,针对本发明,优选所述二氧化硅源为所述疏水性二氧化硅、气溶胶二氧化硅和/或能够提供二氧化硅的有机物,其中,所述能够提供二氧化硅的有机物例如为有机硅酯,有机硅醚等,针对本发明,优选所述二氧化硅源为气溶胶二氧化硅、六甲基二甲硅醚和正硅酸乙酯中的一种或多种。
[0054] 根据本发明的方法,满足前述要求的煅烧的温度可选范围较宽,针对本发明,优选煅烧温度为300-400℃。
[0055] 根据本发明的一种优选实施方式,所述二氧化硅源为气溶胶二氧化硅、六甲基二甲硅醚和正硅酸乙酯中的一种或多种,所述煅烧温度为300-400℃。
[0056] 根据本发明的方法,优选所述能够将气态污染物氧化的催化活性组分源为在煅烧温度下能够转变为金属氧化物和/或贵金属氧化物的物质,优选为锰盐、钴盐、铁盐、铜盐、镍盐、钛盐、铝盐和贵金属盐中的一种或多种。特别优选为锰硝酸盐、钴硝酸盐、铁硝酸盐、铜硝酸盐、镍硝酸盐、钛醇盐、钛硝酸盐、铝硝酸盐、贵金属硝酸盐、贵金属盐酸盐和有机贵金属盐中的一种或多种。其中,钛醇盐例如为钛的异丙醇盐,有机贵金属盐例如为乙酰丙酮盐。
[0057] 根据本发明的方法,当所述规整结构载体为金属材质和/或陶瓷材质时,优选该方法还包括,在涂覆和/或浸渍前,去除所述规整结构载体表面附着的杂质,例如通过酸洗、水洗进行洗涤,然后进行干燥进行去除。
[0058] 根据本发明的方法,当所述规整结构载体为纸质材质时,优选该方法还包括对所述规整结构载体进行吹扫以除去载体表面的灰尘等杂质。
[0059] 根据本发明的方法,依据需要,在进行所述涂覆和/或浸渍前,优选该方法还包括对所述规整结构载体进行阳极氧化。例如,当所述规整结构载体为金属Al时,可以采用阳极氧化的方法,在规整结构载体表面深化粗糙结构。
[0060] 根据本发明的方法,优选所述能够将气态污染物氧化的催化活性组分源为在煅烧温度下能够转变为贵金属氧化物的物质时,该方法还包括:煅烧后进行氢气还原的步骤,其中,还原的温度为150-300℃。
[0061] 如前所述,本发明提供了本发明所述的催化剂在净化含气态污染物的空气中的应用。
[0062] 根据本发明的应用,优选所述气态污染物包括甲醛、乙醛、H2S、NH3、臭氧、苯系物和CO中的一种或多种,优选所述气态污染物为苯系物。
[0063] 本发明提供了一种空气净化装置,所述空气净化装置包括净化单元1,所述净化单元含有本发明所述的吸附催化剂。
[0064] 根据本发明的装置,优选如图1所示,所述空气净化装置包括:在空气流动方向上依次布置的预过滤网2和净化单元1,其中,所述预过滤网2用于捕集空气中的颗粒物,且所述净化单元1的上游侧布置有引导空气流动的风机3,所述净化单元1的下游侧布置有辅助所述净化单元1加热的辅助加热单元4,可选的所述装置还包括:加湿单元5,所述加湿单元5用于对净化单元1净化的空气加湿。
[0065] 根据本发明的装置,优选所述辅助加热单元4的加热方式为电热丝加热、PTC陶瓷片加热、电热丝—云母片加热和远红外加热方式中的一种或多种。
[0066] 根据本发明的装置,优选所述辅助加热单元4与净化单元1之间的导热距离为0-10cm。
[0067] 本发明的装置,净化单元使用本发明的吸附催化剂,使得本发明的空气净化装置无需额外增设除湿单元,有效的减少了净化步骤,应用前景广阔。
[0068] 如前所述,本发明提供了一种空气净化方法,该方法包括:
[0069] (1)除去待净化空气中的颗粒物;
[0070] (2)在加热条件下,将去除颗粒物的空气与吸附催化剂接触;
[0071] (3)可选的,将与吸附催化剂接触后的空气进行加湿;其中,所述吸附催化剂为本发明所述的吸附催化剂。
[0072] 根据本发明的一种优选的实施方式,如图1所示,本发明的方法在空气净化装置中进行,所述空气净化装置包括:在空气流动方向上依次布置的预过滤网2和净化单元1,其中,所述预过滤网2用于捕集空气中的颗粒物,且所述净化单元1的上游侧布置有引导空气流动的风机3,所述净化单元1的下游侧布置有辅助所述净化单元1加热的辅助加热单元4,所述辅助加热单元4与净化单元1之间的导热距离为0-10cm,其中,所述辅助加热单元4的加热方式为电热丝加热、PTC陶瓷片加热、电热丝—云母片加热和远红外加热方式中的一种或多种,可选的所述装置还包括:加湿单元5,所述加湿单元5用于对净化单元1净化的空气加湿,所述净化单元含有所述吸附催化剂;该方法包括:
[0073] 将待净化空气(图1中称为含颗粒物、气态污染物等的待处理空气)送入空气净化装置,其中,所述待净化空气通过所述风机3引导经过所述预过滤网2除去颗粒物,然后将去除颗粒物的空气经过所述净化单元1与吸附催化剂接触,然后依据需要将与吸附催化剂接触后的空气送入所述加湿单元5进行加湿,其中,所述净化单元1通过辅助加热单元4加热,最终得到清洁空气。
[0074] 根据本发明的方法,其中,优选待净化的空气的相对湿度为50-70%。
[0075] 根据本发明的方法,优选步骤(2)中接触的温度为150-250℃。
[0076] 本发明提供了本发明所述的空气净化方法在具有空气净化功能的家用电器中的应用。
[0077] 根据本发明的应用,所述家用电器为空气净化器、具有空气净化功能的空调器和除湿器中的一种或多种。
[0078] 本发明中,相对湿度指的是水在空气中的蒸汽压与同温度同压强下水的饱和蒸汽压的比值。
[0079] 下面通过实施例对本发明作示例性说明,但本发明不局限于此。
[0080] 实施例1
[0081] 吸附催化催化剂的制备:
[0082] (1)将疏水性SiO2(粒径通过激光粒度仪测试为14.2nm,疏水角测试为121.1°,比表面积为615.3m2/g)、硝酸锰:硝酸钴(1:1,重量比)以及分散剂PEG和PVA的混合物(1:1,重量比)制成涂料;
[0083] (2)以翅片状铝为结构载体,采用酸洗-碱洗以及水洗的方式对翅片铝做表面清洁,并且通过阳极氧化的方式预处理翅片状铝,使之表面粗糙化;采用压力喷涂的方式将所述涂料涂覆在翅片状铝上,干燥后在400℃煅烧2h,得到催化剂(涂层厚度为500μm,涂层含有48重量%的疏水性二氧化硅,48重量%的活性组分和4重量%的分散剂,其中,疏水性SiO2的粒径通过激光粒度仪测试为14.2nm,疏水角测试为121.1°,比表面积为615.3m2/g);
[0084] 空气净化方法:
[0085] 使用过程中,采用PTC陶瓷片辅助加热的方式对上述吸附催化催化剂进行加热,因此将PTC陶瓷片与上述催化剂采用耐温导热胶黏剂粘结(PTC陶瓷片与催化剂传热距离0cm);
[0086] 将粘结后的催化剂—辅助加热体系放入空调器中,在30m3标准仓内进行甲醛降解实验(测试相对湿度为70%,辅助加热表面温度为160℃,空调器出口风速为4.88m/s,甲醛浓度为2.0mg/m3),经过4小时测量后,甲醛的浓度为0.05mg/m3。
[0087] 实施例2
[0088] 吸附催化催化剂的制备:
[0089] (1)将六甲基二甲硅醚、硝酸铝和氯铂酸铵(摩尔比为50:1)以及分散剂PEG、β-环糊精和羟甲基纤维素的混合物(1:1:1,重量比)制成涂料;
[0090] (2)以莫来石蜂窝陶瓷为结构载体,采用酸洗-碱洗以及水洗的方式对莫来石蜂窝陶瓷表面清洁,采用涂覆的方式将所述涂料涂覆在莫来石蜂窝陶瓷上,干燥后在300℃煅烧5h,150℃氢气还原1h,得到催化剂(涂层厚度为967μm,涂层含有80重量%的疏水性二氧化硅,10重量%的活性组分和10重量%的分散剂,所述疏水性SiO2的粒径通过激光粒度仪测试为10nm,疏水角测试为138.2°,比表面积为724.5m2/g)。
[0091] 空气净化方法:
[0092] 使用过程中,采用电热丝-云母片的辅助加热方式对上述吸附催化催化剂进行加热,因此,将电热丝-云母片与上述催化剂采用耐温导热胶黏剂粘结(电热丝-云母片与催化剂传热距离0cm);
[0093] 将粘结后的催化剂—辅助加热体系放入空调器中,在30m3标准仓内进行甲醛和臭氧的降解实验(测试相对湿度为50%,辅助加热表面温度为180℃,空调器出口风速为4.88m/s,臭氧和甲醛浓度分别为8.0mg/m3和2.0mg/m3),经过1小时测量后,臭氧浓度为
3 3
0.06mg/m,甲醛的浓度为0.04mg/m。
[0094] 实施例3
[0095] 吸附催化催化剂的制备:
[0096] (1)将疏水性SiO2(粒径通过激光粒度仪测试为12nm,疏水角测试为130.4°,比表面积为649.8m2/g)、硝酸铜和氯钯酸铵(摩尔比为100:1)以及分散剂PEG、β-环糊精和羟甲基纤维素的混合物(1:1:1,重量比)制成涂料;
[0097] (2)以莫来石蜂窝陶瓷为结构载体,采用酸洗-碱洗以及水洗的方式对莫来石泡沫陶瓷表面清洁。采用浸渍的方式将所述涂料浸渍在莫来石蜂窝陶瓷上,干燥后在400℃煅烧3h,300℃氢气还原1h,得到催化剂(涂层的厚度为197μm,涂层含有75重量%的疏水性二氧化硅,20重量%的活性组分和5重量%的分散剂,所述疏水性SiO2的粒径通过激光粒度仪测
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试为12nm,疏水角测试为130.4°,比表面积为649.8m/g);
[0098] 空气净化方法:
[0099] 采用电热丝-云母片的辅助加热方式对上述吸附催化催化剂进行加热,其中电热丝-云母片与上述催化剂传热距离为10cm。
[0100] 将上述催化剂—辅助加热体系放入空调器中,在30m3标准仓内进行甲苯降解实验(测试相对湿度为60%,辅助加热表面温度为200℃,空调器出口风速为4.88m/s,甲苯浓度为4.2mg/m3),经过1小时测量后,甲苯的浓度为0.05mg/m3。
[0101] 由实施例1-3的结果可以看出,本发明的吸附催化剂具有很好的催化净化效果,能够在高温高湿的条件下进行催化净化。
[0102] 以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0103] 另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0104] 此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。