CN109772267A - 用于去除空气污染物的凝胶 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了可与空气中的空气污染物反应的凝胶以及制备所述凝胶的方法。所述凝胶用于去除室内环境中的气载污染物。

Description

用于去除空气污染物的凝胶
许多国家的快速经济发展已导致环境污染加剧。具体地，因使用与诸如装饰材料、家具、烟草和家用电器等物品的生产相关联的各种化学品而引起的室内环境污染日益受到关注。在新住宅建筑中发现许多电器、家具和涂漆表面会释放挥发性有机化合物(VOC)。VOC包括烃、羰基化合物、有机酸、有机过氧化物、有机硫化合物、有机卤化物等。VOC在暴露于光线时也可参与和大气中的氮氧化物及硫化物的光化学反应，并形成高毒性光化学烟雾。
已经发现许多VOC是致癌的或可疑致癌物质(诸如甲醛、苯、四氯乙烯、三氯乙烷、三氯乙烯等)。室内空气VOC的主要排放源包括墙壁涂料(例如油漆和墙纸)和用于家具的油漆和清漆。然而，最近，房屋已变得越来越密闭，因此，VOC可能导致更严重的健康问题，因为它们不能迅速离开室内环境。
用于去除甲醛的产品大体分为两类：(1)可喷洒在家具、墙壁及其他污染源的表面上的各种喷雾剂；以及(2)放置在室内的水凝胶产品。这两种类型的产品一直被用作去甲醛过程中的消耗品。目前市场上可获得的用于去除甲醛的水凝胶产品具有聚合物链的水凝胶网络，其含有超过90％的水，这限制了甲醛的吸附。
发明内容
在各种实施方案中，用于去除空气中的一种或多种空气污染物的凝胶包含至少一种聚合物、至少一种吸附剂、至少一种螯合剂、与至少一种空气污染物反应的至少一种组分、以及水。
在各种实施方案中，用于去除空气中的空气污染物的凝胶包含约1至10重量％的角叉菜胶、约1至约10重量％的多孔二氧化硅、约0.1至5重量％的氯化钾、约0.1至5重量％的六偏磷酸钠、约0.1至5重量％的氨基乙磺酸、以及水。
吸附低气载浓度(<1ppm)的甲醛，然后使吸附的甲醛与甲醛清除剂反应，可以有效地去除空气和环境中的甲醛。在各种实施方案中，吸附剂和清除剂的组合效果可以是协同的。由于该凝胶具有优异的吸附性能，所以该凝胶可以快速有效地吸附甲醛和其他VOC，并且与只有清除剂的反应相比，清除剂更容易与吸附的甲醛反应，这至少部分地由于吸附剂中的甲醛的固定化或部分固定化。另外，在各种实施方案中，该凝胶可有效地去除环境中的各种令人不愉快的气味。
与现有产品相比，该凝胶的各种实施方案提供了许多优点。该凝胶的各种实施方案使用有效的吸附剂和甲醛清除剂来快速捕获空气中的甲醛并与甲醛彻底反应，从而去除甲醛。其反应产物的各种实施方案是稳定的、无毒的，并且不会引起二次污染。在各种实施方案中，凝胶方便且易于使用，因为凝胶可在室温和大气压下与甲醛反应。该凝胶的各种实施方案具有优异的保湿性，提供甲醛的长期有效去除。在各种实施方案中，由于甲醛在水中具有高溶解度，该凝胶中的水可以充当促进吸附的吸收剂。除了甲醛之外，该凝胶的各种实施方案还可以去除各种令人不愉快的气味，诸如浴室气味、烹饪气味、新车气味、宠物气味、烟雾、化学味道、霉味、消毒剂气味、鞋子气味、油漆气味、硅橡胶气味等。
具体实施方式
现在将具体地参考所公开主题的某些实施方案。虽然将结合所列举的权利要求描述所公开的主题，但是应当理解，示例性主题并不旨在将权利要求限制于所公开的主题。
在整个文件中，应以灵活的方式解释以范围格式表示的值，其不仅包括明确列为范围限制的数值，还包括包含在该范围内的所有单个数值或子范围，好像每个数值和子范围都是明确列举的。例如，“约0.1％至约5％”或“约0.1％至5％”的范围应解释为不仅包括约0.1％至约5％，还包括在所示范围内的各个值(例如，1％、2％、3％和4％)和子范围(例如，0.1％至0.5％，1.1％至2.2％，3.3％至4.4％)。除非另外指明，否则陈述“约X至Y”具有与“约X至约Y”相同的含义。同样，除非另外指明，否则陈述“约X、Y或约Z”具有与“约X、约Y或约Z”相同的含义。
在本文件中，除非上下文另外明确指明，否则术语“一”、“一个”或“该”、“所述”用于包括一个或多于一个。除非另外指明，否则术语“或”用于表示非排他性的“或”。陈述“A和B中的至少一个”或“A或B中的至少一个”具有与“A、B或A与B”相同的含义。此外，应当理解，除非另外规定，否则本文中使用的措辞或术语是仅用于说明目的而不是限制性的。任何章节标题的使用都是为了帮助阅读本文件，而不应被解释为限制；与章节标题相关的信息可能出现在该特定章节之内或之外。
在本文描述的方法中，除了明确叙述时间或操作序列之外，可以在不脱离本发明的原理的前提下以任何顺序执行动作。此外，除非明确的权利要求语言表明指定的动作是分开执行的，否则这些动作可以同时进行。例如，要求保护的做X的动作和要求保护的做Y的动作可以在单个操作中同时进行，并且所得到的过程将落入所要求保护的过程的字面范围内。
如本文所用，术语“约”可以允许值或范围的一定程度的可变性，例如，在规定值或规定的范围限制的10％以内、5％以内或1％以内，并且包括确切的规定值或范围。
如本文所用，术语“基本上”是指大部分或大多数，如至少约50％、60％、70％、80％、90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％、99.9％、99.99％，或至少约99.999％或更多，或100％。如本文所用，术语“基本上不含”可以表示完全不含或含有少量，使得存在的材料量不影响包括该材料的组合物的材料性质，使得该组合物为约0重量％至约5重量％的材料，或约0重量％至约1重量％，或约5重量％或更少，或小于、等于或大于约4.5重量％、4、3.5、3、2.5、2、1.5、1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1、0.01或约0.001重量％或更少。术语“基本上不含”可以意指具有微量的，使得组合物为材料的约0重量％至约5重量％，或约0重量％至约1重量％，或约5重量％或更少，或小于、等于或大于约4.5重量％、4、3.5、3、2.5、2、1.5、1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1、0.01或约0.001重量％或更少，或约0重量％。
用于去除空气污染物的凝胶
在各种实施方案中，用于去除空气中的一种或多种空气污染物的凝胶包含至少一种聚合物、至少一种吸附剂、至少一种螯合剂、与至少一种空气污染物反应的至少一种组分、以及水。
凝胶可为水凝胶。水凝胶的含水量可为约1至95重量％、1至90重量％、1至85重量％、1至80重量％、1至75重量％、1至70重量％、1至65重量％、1至60重量％、1至55重量％、1至50重量％、1至45重量％、1至40重量％、1至35重量％、1至30重量％、1至25重量％、1至20重量％、1至15重量％、1至10重量％、1至5重量％，或这些值之间的任何范围或子范围。水凝胶的含水量可为约95重量％、90重量％、85重量％、75重量％、70重量％、65重量％、60重量％、55重量％、50重量％、45重量％、40重量％、35重量％、30重量％、25重量％、20重量％、15重量％、10重量％、9重量％、7重量％、6重量％、5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1重量％，或这些值之间的任何范围或子范围。凝胶的各种实施方案具有约80至约92重量％的含水量。水凝胶也可以用超临界流体诸如CO2进行冷冻干燥或干燥。在一些实施方案中，水凝胶被冷冻干燥并且具有约1至约15重量％的含水量。
在各种实施方案中，所述至少一种聚合物选自阿拉伯胶、明胶、角叉菜胶、刺槐豆胶、魔芋胶、黄原胶、淀粉、环糊精、海藻酸钠、壳聚糖、羧甲基壳聚糖、聚乙烯醇、聚脲，以及它们的混合物。在各种实施方案中，所述至少一种聚合物为角叉菜胶。
在各种实施方案中，所述至少一种聚合物为凝胶的约1至30重量％。所述至少一种聚合物可为凝胶的约1至25重量％、1至20重量％、1至15重量％、1至10重量％、1至9重量％、1至8重量％、1至7重量％、1至6重量％、1至5重量％、1至4重量％、1至3重量％、或1至2重量％。所述至少一种聚合物可为凝胶的约30重量％、25重量％、20重量％、15重量％、14重量％、13重量％、12重量％、11重量％、10重量％、9重量％、8重量％、7重量％、6重量％、5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1重量％，或任何这些值之间的任何范围或子范围。
在各种实施方案中，所述至少一种吸附剂选自多孔二氧化硅、蓖麻酸锌、聚丙烯酰胺、活性炭、分子筛，以及它们的混合物。分子筛可以是沸石或金属有机骨架材料。合适的沸石可包括具有钠沸石骨架(NAT)、钡沸石骨架(EDI)、镁沸石骨架(THO)、方沸石骨架(ANA)、浊沸石(LAU)、钙十字沸石骨架(PHI)、水钙沸石骨架(GIS)、钠钙沸石(BOG)、钡十字沸石(MER)、针沸石系列(MAZ)、方碱沸石系列(PAU)、锶碱沸石(林徳L型骨架、沸石L、LTL)、菱沸石骨架(CHA)、八面沸石骨架(FAU)、林徳X型(沸石X、X沸石)、林徳Y型(沸石Y、Y沸石)、丝光沸石骨架(MOR)、菱钾-钡钙子组、片沸石骨架(HEU)、辉沸石骨架(STI)，或锶沸石骨架(BRE)的沸石。在各种实施方案中，吸附剂为多孔二氧化硅。多孔二氧化硅可以是中孔二氧化硅或中孔二氧化硅纳米粒子(MSN)。
按照孔的最大横截面尺寸来衡量，多孔二氧化硅可具有尺寸范围为0.5nm至40nm范围的孔，并且可包括但不限于多孔二氧化硅材料，诸如MCM、SBA-15、TUD-1、HMM-33和FSM-16。孔径可以是平均孔径，使得孔的最大横截面尺寸的平均值为0.5nm至40nm。多孔二氧化硅可具有在约0.5nm至40nm、5nm至40nm、1nm至35nm、5nm至35nm、5nm至30nm、10nm至30nm、10nm至25nm、10nm至20nm、15nm至20nm，或这些值之间的任何范围或子范围的孔径。多孔二氧化硅可具有40nm、35nm、30nm、28nm、26nm、24nm、22nm、20nm、19nm、18nm、17nm、16nm、15nm、14nm、13nm、12nm、11nm、10nm、8nm、6nm、4nm、2nm、1nm、0.5nm，或这些值之间的任何范围或子范围的孔径。在各种实施方案中，多孔二氧化硅具有约10至约20nm的孔径。
多孔二氧化硅的表面积可为约200m2/g至3000m2/g、200m2/g至2800m2/g、200m2/g至2600m2/g、200m2/g至2400m2/g、200m2/g至2200m2/g、200m2/g至2000m2/g、200m2/g至1800m2/g、200m2/g至1600m2/g、200m2/g至1400m2/g、200m2/g至1200m2/g、200m2/g至1000m2/gm、200m2/g至800m2/g、200m2/g至600m2/g、200m2/g至400m2/g，或这些值之间的任何范围或子范围。在各种实施方案中，多孔二氧化硅吸附剂具有约3000m2/g、2800m2/g、2700m2/g、2600m2/g、2500m2/g、2400m2/g、2300m2/g、2200m2/g、2100m2/g、2000m2/g、1800m2/g、1600m2/g、3000m2/g、1400m2/g、1200m2/g、1000m2/g、800m2/g、600m2/g、400m2/g、200m2/g，或这些值之间的任何范围或子范围的表面积。在各种实施方案中，多孔二氧化硅具有2200m2/g的孔径。
在各种实施方案中，所述至少一种吸附剂为凝胶的约1至约30重量％。所述至少一种吸附剂可为凝胶的约1至25重量％、1至20重量％、1至15重量％、1至10重量％、1至9重量％、1至8重量％、1至7重量％、1至6重量％、1至5重量％、1至4重量％、1至3重量％、或1至2重量％。所述至少一种吸附剂可为凝胶的约30重量％、25重量％、20重量％、15重量％、14重量％、13重量％、12重量％、11重量％、10重量％、9重量％、8重量％、7重量％、6重量％、5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1重量％，或任何这些值之间的任何范围或子范围。
在各种实施方案中，所述至少一种螯合剂可选自三聚磷酸钠、聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、次氮基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、乙二醇-双-(β-氨基乙基醚)-N,N-四乙酸、甲酰甲基二磷酸四钠、氨基三亚甲基膦酸盐，以及它们的混合物。在各种实施方案中，螯合剂为六偏磷酸钠。
所述至少一种螯合剂可为凝胶的约0.01至约20重量％。所述至少一种螯合剂可为凝胶的约0.01至15重量％、0.01至10重量％、0.01至9重量％、0.01至8重量％、0.01至7重量％、0.01至6重量％、0.01至5重量％、0.01至4重量％、或0.01至3重量％。所述至少一种螯合剂可为凝胶的约20重量％、15重量％、14重量％、13重量％、12重量％、11重量％、10重量％、9重量％、8重量％、7重量％、6重量％、5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1重量％、0.5重量％、0.25重量％、0.1重量％、0.05重量％，或任何这些值之间的任何范围或子范围。在各种实施方案中，所述至少一种螯合剂以凝胶的0.1至5重量％的量存在。
空气污染物可包括至少一种挥发性有机化合物(VOC)，诸如甲醛、苯、甲苯、二甲苯、对二氯苯、乙苯、苯乙烯、乙醛、环己酮、异佛尔酮、甲醇、乙醇、苯酚、丙酮、乙酸乙酯、正丁醇、甲基异丁基酮、乙酸正丁酯、苯乙酮、甲基乙基酮、异丙醇、二氯甲烷、三氯乙烯、正己烷、2-甲氧基乙基乙酸、硝基苯、双-(2-甲氧基乙基)醚、1,3,5-三甲基苯以及它们的混合物。在各种实施方案中，VOC为甲醛。
在各种实施方案中，所述与至少一种空气污染物反应的至少一种组分选自2-(二乙醇基氨基)乙磺酸、氨基乙磺酸、三羟甲基甲基氨基乙磺酸、N-(2-乙酰氨基)-2-氨基乙磺酸盐、己二酸二酰肼、丙酰酰肼、三羟甲基氨基甲烷、硫酸铵、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、乙酰乙酸甲酯、丙二酸二甲酯，以及它们的混合物。在各种实施方案中，所述与至少一种空气污染物反应的至少一种组分为氨基乙磺酸。
所述与至少一种空气污染物反应的至少一种组分可为凝胶的约0.01至约20重量％。所述与至少一种空气污染物反应的至少一种组分可为凝胶的约0.01至15重量％、0.01至10重量％、0.01至9重量％、0.01至8重量％、0.01至7重量％、0.01至6重量％、0.01至5重量％、0.01至4重量％，或0.01至3重量％。所述与至少一种空气污染物反应的至少一种组分可为凝胶的约20重量％、15重量％、14重量％、13重量％、12重量％、11重量％、10重量％、9重量％、8重量％、7重量％、6重量％、5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1重量％、0.5重量％、0.25重量％、0.1重量％、0.05重量％，或任何这些值之间的任何范围或子范围。在各种实施方案中，所述与至少一种空气污染物反应的至少一种组分以凝胶的0.1至5重量％的量存在。
在各种实施方案中，凝胶还可包含交联剂。交联剂可选自氯化钠、氯化镁、氯化钾、氯化钡、硫酸镁、硫酸钠、硫酸钾、硫酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸氢钠、碳酸镁，以及它们的混合物。交联剂在掺入凝胶基质中时可赋予凝胶更多的刚度。在各种实施方案中，交联剂为氯化钾。
交联剂可为凝胶的约0.01至20重量％。交联剂可为凝胶的约0.01至15重量％、0.01至10重量％、0.01至9重量％、0.01至8重量％、0.01至7重量％、0.01至6重量％、0.01至5重量％、0.01至4重量％，或0.01至3重量％。交联剂可为凝胶的约20重量％、15重量％、14重量％、13重量％、12重量％、11重量％、10重量％、9重量％、8重量％、7重量％、6重量％、5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1重量％、0.5重量％、0.25重量％、0.1重量％、0.05重量％，或任何这些值之间的任何范围或子范围。在各种实施方案中，交联剂以凝胶的0.1至5重量％的量存在。
制备凝胶的方法
在各种实施方案中，制备可去除空气中的空气污染物的凝胶的方法包括将至少一种聚合物、至少一种吸附剂、至少一种螯合剂和与至少一种空气污染物反应的至少一种组分混合以形成本文所述的去甲醛凝胶的一个实施方案。在各种实施方案中，所述混合包括将所述至少一种聚合物加入水中以形成混合物，并在40至95℃的温度下加热该混合物，向该混合物中加入至少一种吸附剂、至少一种螯合剂，以及能够与至少一种空气污染物反应的至少一种组分，以形成最终混合物，并且将最终混合物转移到容器中以形成凝胶。
在水中加热所述至少一种聚合物可在40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃，或这些值之间的任何范围或子范围的温度下进行。可将最终混合物搅拌约10至30分钟，然后转移到容器中。在各种实施方案中，将最终混合物搅拌约10分钟、15分钟、20分钟、25分钟、30分钟或这些值之间的任何范围或子范围，然后转移到容器中。容器是与最终混合物化学相容的任何合适的容器，诸如硼硅酸盐玻璃容器。将最终混合物转移到容器中是快速转移，使得最终混合物在约1至30秒内转移到容器中。快速转移到容器中确保了凝胶的粘度不会明显增大。如果转移进行得太慢，则凝胶的温度降低，粘度增大，并且凝胶的流动性变差。
在各种实施方案中，用于去除空气中的空气污染物的凝胶包含约1至10重量％的角叉菜胶、约1至约10重量％的多孔二氧化硅、约0.1至约5重量％的氯化钾、约0.1至约5重量％的六偏磷酸钠、约0.1至约5重量％的氨基乙磺酸、以及水。
在各种实施方案中，去除空气中的一种或多种空气污染物的方法包括使凝胶与空气接触。使凝胶与空气接触可包括允许空气被动地在凝胶上方通过以及主动地使空气在凝胶上方通过。使空气主动地在凝胶上方通过可包括用于使空气移动通过凝胶或在凝胶上方移动的任何合适的方法，诸如使用风扇、鼓风机或强制通风诱导。
实施例
通过参考以举例说明的方式提供的以下实施例，可以更好地理解本发明的各种实施方案。本发明不限于本文给出的实施例。
实施例1：
将角叉菜胶(50g，5重量％，其中本实施例中的重量％表示最终混合物的总重量％，来自西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich)，CAS号：9000-07-1)加入离子交换水(840mL，84重量％)，充分混合，然后在搅拌下加热至40至95℃以形成混合物。然后将多孔二氧化硅(50g，5重量％，平均孔径10至20nm，2200m2/g表面积，Sigma-Aldrich)、氯化钾(10g，1重量％，西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich))、六偏磷酸钠(20g，2重量％，赢创工业集团(Evonik Industries AG))和氨基乙磺酸(30g，3重量％，西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich))加入到该混合物中，并搅拌10至30分钟以形成最终混合物。该最终混合物然后被迅速转移到目标容器以形成凝胶。
已经使用的术语和表达用作描述的术语而非限制，并且无意使用这些术语和表达来排除所示和所述特征的任何等同物或其部分，但应认识到，在本发明的实施方案的范围内可以进行各种修改。因此，应当理解，尽管已经通过特定实施方案和可选特征具体公开了本发明，但是本领域普通技术人员可以采用本文所公开的概念的修改和变型，并且这些修改和变型是被认为是在本发明的实施方案的范围内。
列举的实施方案。
提供了以下示例性实施方案，其编号不应被解释为指定了重要程度：
实施方案1提供用于去除空气中的一种或多种空气污染物的凝胶，该凝胶包含：至少一种聚合物；至少一种吸附剂；至少一种螯合剂；与至少一种空气污染物反应的至少一种组分；以及水。
实施方案2提供实施方案1的凝胶，其中该凝胶为水凝胶。
实施方案3提供实施方案1至2中任一项的凝胶，其中所述聚合物选自阿拉伯胶、明胶、角叉菜胶、刺槐豆胶、魔芋胶、黄原胶、淀粉、环糊精、海藻酸钠、壳聚糖、羧甲基壳聚糖、聚乙烯醇、聚脲，以及它们的混合物。
实施方案4提供实施方案1至3中任一项的凝胶，其中所述至少一种聚合物为凝胶的约1重量％至约30重量％。
实施方案5提供实施方案1至4中任一项的凝胶，其中所述至少一种吸附剂选自多孔二氧化硅、蓖麻酸锌、聚丙烯酰胺、活性炭、分子筛，以及它们的混合物。
实施方案6提供实施方案1至5中任一项的凝胶，其中所述至少一种吸附剂为凝胶的约1重量％至约30重量％。
实施方案7提供实施方案1至6中任一项的凝胶，其中所述至少一种螯合剂选自三聚磷酸钠、聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、次氮基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、乙二醇-双-(β-氨基乙基醚)-N,N-四乙酸、甲酰甲基二磷酸四钠、氨基三亚甲基膦酸盐，以及它们的混合物。
实施方案8提供实施方案1至7中任一项的凝胶，其中所述至少一种螯合剂为凝胶的约0.01重量％至约20重量％。
实施方案9提供实施方案1至8中任一项的凝胶，其中空气污染物包含至少一种挥发性有机化合物(VOC)。
实施方案10提供实施方案1至9中任一项的凝胶，其中VOC是甲醛、苯、甲苯、二甲苯、对二氯苯、乙苯、苯乙烯、乙醛、环己酮、异佛尔酮、甲醇、乙醇、苯酚、丙酮、乙酸乙酯、正丁醇、甲基异丁基酮、乙酸正丁酯、苯乙酮、甲基乙基酮、异丙醇、二氯甲烷、三氯乙烯、正己烷、2-甲氧基乙基乙酸、硝基苯、双-(2-甲氧基乙基)醚、1,3,5-三甲基苯以及它们的混合物。
实施方案11提供实施方案1至10中任一项的凝胶，其中VOC为甲醛。
实施方案12提供实施方案1至11中任一项的凝胶，其中所述与至少一种空气污染物反应的至少一种组分选自2-(二乙醇基氨基)乙磺酸、氨基乙磺酸、三羟甲基甲基氨基乙磺酸、N-(2-乙酰氨基)-2-氨基乙磺酸盐、己二酸二酰肼、丙酰酰肼、三羟甲基氨基甲烷、硫酸铵、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、乙酰乙酸甲酯、丙二酸二甲酯，以及它们的混合物。
实施方案13提供实施方案1至12中任一项的凝胶，其中所述与至少一种空气污染物反应的至少一种组分为凝胶的约0.01至约20重量％。
实施方案14提供实施方案1至13中任一项的凝胶，其中凝胶还包含交联剂。
实施方案15提供实施方案1至14中任一项的凝胶，其中交联剂选自氯化钠、氯化镁、氯化钾、氯化钡、硫酸镁、硫酸钠、硫酸钾、硫酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸氢钠、碳酸镁，以及它们的混合物。
实施方案16提供实施方案1至15中任一项的凝胶，其中交联剂为凝胶的约0.01重量％至约20重量％。
实施方案17提供实施方案1至16中任一项的凝胶，其中所述至少一种聚合物为角叉菜胶。
实施方案18提供实施方案1至17中任一项的凝胶，其中螯合剂为六偏磷酸钠。
实施方案19提供实施方案1至18中任一项的凝胶，其中所述与至少一种空气污染物反应的至少一种组分为氨基乙磺酸。
实施方案20提供实施方案1至19中任一项的凝胶，其中吸附剂为多孔二氧化硅。
实施方案21提供实施方案1至20中任一项的凝胶，其中交联剂为氯化钾。
实施方案22提供制备实施方案1至21的凝胶的方法，该方法包括：将所述至少一种聚合物、至少一种吸附剂、至少一种螯合剂和与至少一种空气污染物反应的至少一种组分混合以形成凝胶。
实施方案23提供实施方案22中任一项的方法，其中所述混合包括：将所述至少一种聚合物加入水中以形成混合物，并在40至95℃的温度下加热该混合物；向该混合物中加入至少一种吸附剂、至少一种螯合剂，以及能够与至少一种空气污染物反应的至少一种组分，以形成最终混合物；将最终混合物转移到容器中以形成凝胶。
实施方案24提供用于去除空气中的空气污染物的凝胶，该凝胶包含：约1至10重量％的角叉菜胶；约1至约10重量％的多孔二氧化硅；约0.1至5重量％的氯化钾；约0.1至5重量％的六偏磷酸钠；约0.1至5重量％的氨基乙磺酸；以及水。
实施方案25提供去除空气中的一种或多种空气污染物的方法，该方法包括：使实施方案1至21中任一项的凝胶与空气接触。
实施方案26提供制造用于去除空气中的一种或多种空气污染物的装置的方法，该方法包括将实施方案1至21中任一项的凝胶施加到表面。
实施方案27提供用于去除空气中的一种或多种空气污染物的装置，该装置包含实施方案1至21的凝胶。

Claims (10)

1.一种用于去除空气中的一种或多种空气污染物的凝胶，包括：
至少一种聚合物；
至少一种吸附剂：
至少一种螯合剂；
与至少一种空气污染物反应的至少一种组分；以及
水。
2.根据权利要求1所述的凝胶，其中所述凝胶为水凝胶，其中所述聚合物选自阿拉伯胶、明胶、角叉菜胶、刺槐豆胶、魔芋胶、黄原胶、淀粉、环糊精、海藻酸钠、壳聚糖、羧甲基壳聚糖、聚乙烯醇、聚脲，以及它们的混合物。
3.根据权利要求1所述的凝胶，其中所述至少一种吸附剂选自多孔二氧化硅、蓖麻酸锌、聚丙烯酰胺、活性炭、分子筛，以及它们的混合物。
4.根据权利要求1所述的凝胶，其中所述至少一种螯合剂选自三聚磷酸钠、聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、次氮基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、乙二醇-双-(β-氨基乙基醚)-N，N-四乙酸、甲酰甲基二磷酸四钠、氨基三亚甲基膦酸盐，以及它们的混合物。
5.根据权利要求1所述的凝胶，其中所述与至少一种空气污染物反应的至少一种组分选自2-(二乙醇基氨基)乙磺酸、氨基乙磺酸、三羟甲基甲基氨基乙磺酸、N-(2-乙酰氨基)-2-氨基乙磺酸盐、己二酸二酰肼、丙酰酰肼、三羟甲基氨基甲烷、硫酸铵、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、乙酰乙酸甲酯、丙二酸二甲酯，以及它们的混合物。
6.一种制备根据权利要求1所述的凝胶的方法，包括：
将所述至少一种聚合物、所述至少一种吸附剂、所述至少一种螯合剂和所述与至少一种空气污染物反应的至少一种组分混合以形成所述凝胶。
7.一种去除空气中的空气污染物的凝胶，包含：
约1至约10重量％的角叉菜胶；
约1至约10重量％的多孔二氧化硅；
约0.1至约5重量％的氯化钾；
约0.1至约5重量％的六偏磷酸钠；
约0.1至约5重量％的氨基乙磺酸；以及水。
8.一种去除空气中的一种或多种空气污染物的方法，包括：
使根据权利要求1所述的凝胶与空气接触。
9.一种制造用于去除空气中的一种或多种空气污染物的装置的方法，包括将根据权利要求1所述的凝胶施加到表面。
10.一种用于从空气中去除一种或多种空气污染物的装置，包含根据权利要求1所述的凝胶。
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