CN105251345A

CN105251345A - 一种防治雾霾的空调滤清器

Info

Publication number: CN105251345A
Application number: CN201510779522.0A
Authority: CN
Inventors: 朱忠良
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-11-13
Filing date: 2015-11-13
Publication date: 2016-01-20

Abstract

本发明公开了一种空调滤清器，其包括过滤部分、催化剂部分和外框，所述过滤部分、催化剂部分可分离地层叠设置，所述外框将层叠设置的所述过滤部分、催化剂部分的边缘固定；所述催化剂部分由粉状催化剂组成，其包括载体、活性组分和助催化剂。雾霾空气经过本发明所述空调滤清器之后，PM2.5颗粒、氮氧化物及硫氧化物都降低到极低水平，有效净化了车内空气，保护了车内人员的呼吸系统健康。

Description

一种防治雾霾的空调滤清器

技术领域

本发明涉及汽车空气净化领域，具体涉及一种防治雾霾的空调滤清器。

背景技术

雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物)被认为是造成雾霾天气的“元凶”。

霾，也称灰霾(烟雾)空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子也能使大气混浊。将目标物的水平能见度在1000-10000米的这种现象称为轻雾或霭(Mist)。形成雾时大气湿度应该是饱和的(如有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100％就可能出现饱和)。由于液态水或冰晶组成的雾散射的光与波长关系不大，因而雾看起来呈乳白色或青白色和灰色。二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物是雾霾的主要组成。

雾霾对人体产生的危害如下：

(1)对呼吸系统的影响

霾的组成成分非常复杂,包括数百种大气化学颗粒物质。其中有害健康的主要是直径小于10微米的气溶胶粒子，如矿物颗粒物、海盐、硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶粒子、燃料和汽车废气等，它能直接进入并粘附在人体呼吸道和肺泡中。尤其是亚微米粒子会分别沉积于上、下呼吸道和肺泡中，引起急性鼻炎和急性支气管炎等病症。对于支气管哮喘、慢性支气管炎、阻塞性肺气肿和慢性阻塞性肺疾病等慢性呼吸系统疾病患者，雾霾天气可使病情急性发作或急性加重。如果长期处于这种环境还会诱发肺癌。

(2)对心血管系统的影响

雾霾天对人体心脑血管疾病的影响也很严重，会阻碍正常的血液循环，导致心血管病、高血压、冠心病、脑溢血，可能诱发心绞痛、心肌梗塞、心力衰竭等，使慢性支气管炎出现肺源性心脏病等。

目前，随着交通拥堵，人们越来越长时间的待在各种交通工具中，由于汽车空间狭小，其受雾霾的影响最为巨大。汽车对于车内空气的净化，一般是通过空调滤清器进行吸附过滤净化。

CN104043298A公开了一种汽车空调滤清器，包括有壳体，所述壳体的顶部设有进风口，所述壳体的底部设有出风口，所述壳体内设有长丝无纺滤布滤芯，所述长丝无纺滤布滤芯由多层长丝无纺滤布层叠构成，其特征在于：所述壳体内在所述长丝无纺滤布滤芯的下面设有一层活性炭滤芯，所述活性炭滤芯包括无纺布内包裹着的活性炭。

现有技术的空调滤清器，均是通过过滤或吸附的作用来净化空气，但空气中的氮氧化物或硫氧化物却不能通过过滤或吸附去除。尽管出现一些利用化学方式净化空气的手段，比如利用各种化学试剂或者催化剂等，但其一般需要较高温度，对使用环境限制也较多。

经过发明人检索现有技术发现，目前还没有采用室温温度下催化空气，并将空气中的有机污染物分解，并减少雾霾颗粒，将污染物浓度降低到ppm级的技术。

发明内容

本发明的目的在于提出一种防治雾霾的空调滤清器，该空调滤清器可以净化雾霾空气，并将空气中的硫氧化物和氮氧化物快速分解，能有效净化车内空气。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种空调滤清器，其包括过滤部分、催化剂部分和外框，所述过滤部分、催化剂部分可分离地层叠设置，所述外框将层叠设置的所述过滤部分、催化剂部分的边缘固定；所述催化剂部分由粉状催化剂组成，其包括载体、活性组分和助催化剂，其特征在于，

所述载体为β沸石，沸石的骨架结构中Si/(Si+Al+P)摩尔比为0.30；

所述活性组分为掺杂有Ce的V₂O₅/(MoO₃)_x(WO₃)_1-x与TiO₂混合物，Ce:V₂O₅/(MoO₃)_x(WO₃)_1-x:TiO₂的摩尔比为0.25:1:2，且所述二氧化钛为锐钛矿晶型，所述活性组分在催化剂中的重量含量为0.3％-10％，优选0.5-％-8％，更优选2％-5％。例如，0.8％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％。所述x为0.1-0.5，例如0.2、0.3、0.4、。

所述助催化剂为银和钯，银与钯的摩尔比为2:5，所述助催化剂在催化剂中的重量含量为0.3％-6％，优选0.5％-5％。例如，0.8％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％。

优选的，所述活性组分与助催化剂的重量比为5:1～2:1。例如4.5:1、4:1、3.5:1、3:1、2.5:1。

所述过滤部分包括防治雾霾的组合物，所述组合物包括如下组分，

A)6％-20％的Al₂O₃负载的Ce/Zr复合氧化物，其各组分的摩尔比Ti:Ce:Zr为1:(0.05-0.1):(0.05-0.1)；

B)3％-8％的V₂O₅/(MoO₃)_0.4(WO₃)_0.6/TiO₂复合氧化物，其中V:Mo:W:Ti的摩尔比为(0.5-2):0.4:0.6:1；

C)余量的ZSM-5分子筛。

所述催化剂的制备方法可以采取常规的浸渍法以及其他替代方法，本领域技术人员可以根据其掌握的现有技术自由选择，本发明不再赘述。

本发明通过选取特定的催化剂与吸附剂，使得该催化剂/吸附剂产生协同效应。通过选取特定活性组分A和活性组分B，已经特定的载体C，使得该过滤层组合物产生协同效应。将其应用于空调滤清器夹层，雾霾空气经过所述空调滤清器之后，PM2.5颗粒、氮氧化物及硫氧化物都降低到极低水平，有效净化了车内空气，保护了车内人员的呼吸系统健康。

具体实施方式

本发明通过下述实施例对本发明的空调滤清器进行说明。

实施例1

通过浸渍法制备得到催化剂，载体为β沸石，沸石的骨架结构中Si/(Si+Al+P)摩尔比为0.30，所述活性组分为掺杂有Ce的V₂O₅/(MoO₃)_x(WO₃)_1-x与TiO₂混合物，Ce:V₂O₅/(MoO₃)_x(WO₃)_1-x:TiO₂的摩尔比为0.25:1:2，且所述二氧化钛为锐钛矿晶型，所述活性组分在催化剂中的重量含量为4％，所述x为0.25；所述助催化剂为银和钯，银与钯的摩尔比为2:5，所述助催化剂在催化剂中的重量含量为1％。

过滤部分的组合物，所述组合物包括如下组分，

A)10％的Al₂O₃负载的Ce/Zr复合氧化物，其各组分的摩尔比Ti:Ce:Zr为1:0.08:0.08；

B)5％的V₂O₅/(MoO₃)_0.4(WO₃)_0.6/TiO₂复合氧化物，其中V:Mo:W:Ti的摩尔比为2:0.4:0.6:1；

C)余量的ZSM-5分子筛。

将所述催化剂颗粒封装形成催化剂部分，使得空调滤清器包括过滤部分、催化剂部分和外框，所述过滤部分、催化剂部分可分离地层叠设置，所述外框将层叠设置的所述过滤部分、催化剂部分的边缘固定。

在PM2.5为600时测试，将所述污染空气以接近呼吸速度的1米/秒的速度通过所述空调滤清器，测试经空调滤清器处理的空气，其PM2.5值为0，有机污染物、氮氧化物和硫氧化物的含量均降到0.01毫克/立方米以下，远远小于GB/T18883-2002规定的室内空气质量标准的要求。

对比例1

将实施例1的载体替换为活性炭，其余条件不变，PM2.5值为36，有机污染物、氮氧化物和硫氧化物的值均高于1毫克/立方米。

对比例2

将实施例1的Ce替换为La，其余条件不变，PM2.5值为27，有机污染物、氮氧化物和硫氧化物的值均高于1毫克/立方米。

对比例3

将实施例1的钯替换为Co，其余条件不变，PM2.5值为42，有机污染物、氮氧化物和硫氧化物的值均高于1毫克/立方米。

对比例4

组分A含量15％，不含组分B，其余条件不变，PM2.5值为32，有机污染物、氮氧化物和硫氧化物的值均高于1毫克/立方米。

对比例5

组分B含量15％，不含组分A，其余条件不变，PM2.5值为31，有机污染物、氮氧化物和硫氧化物的值均高于1毫克/立方米。

上述实施例及对比例说明，本发明所述空调滤清器采用的催化剂几种组分之间存在特定的联系，省略或替换其中一种或几种，都不能达到本申请的特定效果，证明其产生了协同效应。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的空调滤清器，但本发明并不局限于上述空调滤清器，即不意味着本发明必须依赖上述详细催化剂才能实施所述空调滤清器。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种空调滤清器，其包括过滤部分、催化剂部分和外框，所述过滤部分、催化剂部分可分离地层叠设置，所述外框将层叠设置的所述过滤部分、催化剂部分的边缘固定；所述催化剂部分由粉状催化剂组成，其包括载体、活性组分和助催化剂，其特征在于，

所述活性组分为掺杂有Ce的V₂O₅/(MoO₃)_x(WO₃)_1-x与TiO₂混合物，Ce:V₂O₅/(MoO₃)_x(WO₃)_1-x:TiO₂的摩尔比为0.25:1:2，且所述二氧化钛为锐钛矿晶型，所述活性组分在催化剂中的重量含量为0.3％-10％，所述x为0.1-0.5；

所述助催化剂为银和钯，银与钯的摩尔比为2:5，所述助催化剂在催化剂中的重量含量为0.3％-6％；

所述过滤部分包括防治雾霾的组合物，所述组合物如下组分，

C)余量的ZSM-5分子筛。

2.如权利要求1所述的空调滤清器，其特征在于，所述活性组分在催化剂中的重量含量为0.5-％-8％。

3.如权利要求2所述的空调滤清器，其特征在于，所述活性组分在催化剂中的重量含量为2％-5％。

4.如权利要求1所述的空调滤清器，其特征在于，所述助催化剂在催化剂中的重量含量为0.5％-5％。

5.如权利要求1所述的空调滤清器，其特征在于，所述活性组分与助催化剂的重量比为5:1～2:1。