CZ307624B6 - Kompozitní materiál pro filtraci spalin a způsob vytvoření tohoto materiálu - Google Patents

Kompozitní materiál pro filtraci spalin a způsob vytvoření tohoto materiálu Download PDF

Info

Publication number
CZ307624B6
CZ307624B6 CZ2013-342A CZ2013342A CZ307624B6 CZ 307624 B6 CZ307624 B6 CZ 307624B6 CZ 2013342 A CZ2013342 A CZ 2013342A CZ 307624 B6 CZ307624 B6 CZ 307624B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
nanofibres
nanoparticles
catalytically active
functional
layer
Prior art date
Application number
CZ2013-342A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2013342A3 (cs
Inventor
Michal Komárek
Petr EXNAR
Original Assignee
Technická univerzita v Liberci
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technická univerzita v Liberci filed Critical Technická univerzita v Liberci
Priority to CZ2013-342A priority Critical patent/CZ307624B6/cs
Publication of CZ2013342A3 publication Critical patent/CZ2013342A3/cs
Publication of CZ307624B6 publication Critical patent/CZ307624B6/cs

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

Vynález se týká kompozitního materiálu pro filtraci spalin, který obsahuje funkční nanovlákennou složku z polymerů. Polymery jsou organické a jsou tepelně odolné v rozmezí teplot 180 až 300 °C, přičemž nanovlákenná složka obsahuje katalyticky aktivní nanočástice vázané v hmotě nanovláken zvlákněním organického polymeru s přimíchanými částicemi nebo vázané na povrchu nanovláken tepelnou solidifikací ze solu naneseného po vytvoření nanovláken. Vynález se také týká způsobu výroby kompozitního materiálu pro filtraci spalin. Elektrostatickým zvlákňováním organického polymeru s teplotní stabilitou v rozmezí teplot 180 až 300 °C při dlouhodobé zátěži se vytvoří funkční nanovlákenná vrstva, přičemž katalyticky aktivní nanočástice se buď přímo přidají do zvlákňovaného organického polymeru nebo se dodatečně naváží na povrch nanovláken tepelnou solidifikací ze solu naneseného po vytvoření nanovláken, načež se funkční nanovlákenná vrstva mechanicky spojí s membránou (2) pro odlučování pevných částic na straně přívodu spalin (1).

Description

Kompozitní materiál pro filtraci spalin a způsob vytvoření tohoto materiálu
Oblast techniky
Vynález se týká kompozitního materiálu pro filtraci spalin, který obsahuje funkční nanovlákennou složku z polymerů.
Vynález se také týká způsobu výroby kompozitního materiálu pro filtraci spalin.
Dosavadní stav techniky
Kompozitní textilní filtr pro katalytickou filtraci průmyslových spalin je popsán v EP 0 854 751 Bl. Předmětem tohoto patentuje umístění katalytických částic ve hmotě polytetraflurethylenové (PTFE) fólie, která je následně využitím systému napínání a ojednocování ojehlenými válci přetvořena do formy plochých vlákenných útvarů, jež jsou následně pojeny mechanicky do formy vpichované netkané vrstvy. Umístěním katalytických částic ve hmotě relativně tlustých vlákenných útvarů je však velmi významně snížena jejich katalytická účinnost, protože ta závisí na ploše styku spalin s povrchem katalytických částic a aktivní jsou pouze částice vyčnívající z povrchu PTFE vlákenných útvarů.
Podle CN 101357279 je práškový katalyzátor nanesen na mikroporézní membránu polytetrafluorethylenu (teflonu) a vpichováním je mechanicky zachycen v povrchu této membrány. Prosté mechanické zatlačení částic katalyzátoru do polytetrafluorethylenové membrány však není postačující. Dalším výrazným nedostatkem je relativně malý měrný povrch a významné tlakové ztráty u jednoduché mikroporézní membrány, čímž se v provozních podmínkách při filtraci a katalytickém dočišťování spalin dosahuje nižší jednotkové účinnosti při větších tlakových ztrátách.
Metoda přípravy polytetrafluorethylenových vláken obsahujících ve své hmotě práškový katalyzátor použitelný pro rozklad plynných škodlivin je popsána také v CN 1978717.
Z CZ 294274, respektive z WO 2005/024101, je znám postupu výroby nanovláken elektrostatickým zvlákňováním. V CZ 294274, respektive ve WO 2005024101, však nejsou podrobněji specifikovány polymemí roztoky pro přípravu nanovláken.
CN 101284226 popisuje přípravu membrány z nanovláken až mikrovláken oxidu titaničitého použitelné jako fotokatalyzátor, nosič enzymů, adsorpční materiál a tepelně a chemicky vysoce odolný materiál. Výsledný produkt může mít i určité katalytické vlastnosti na plynné škodliviny, pro tyto účely však není deklarovaný a samotná nanovlákenná vrstva nemá dostatečné mechanické vlastnosti pro použití při filtraci spalin.
CN 101502796 popisuje kombinovaný selektivní denitrifikační katalyzátor na bázi nanočástic oxidu titaničitého (60 až 85 %) s denitrifikačními komponentami WO3 a V2O5 (4 až 25 % v poměru WO3 a V2O5 10 až 20 : 1) a pojivém skleněnými vlákny (5 až 20 %). Katalyzátor je určen pro denitrifikaci odpadových plynů z velkých tepelných zdrojů a jeho reakční teplota je 250 až 400 °C.
V JP 3221146 je popsáno zvýšení chemické odolnosti anorganických vláken určených jako nosič katalyzátorů a filtrační materiál v kyselých plynech odcházejících ze spalovacích procesů. Princip tohoto řešení spočívá v potažení skleněných vláken vrstvou oxidu titaničitého metodou sol-gel. Výsledný materiál vykazuje vyšší odolnost proti působení kyselých složek odpadových plynů, není však deklarován jako katalyzátor (pouze jako potenciální nosič katalyzátorů) a vlastním substrátem jsou anorganická vlákna.
- 1 CZ 307624 B6
Metoda přípravy katalytického filtru založeného na vláknech systému SiO2-TiO2 vyrobených metodou sol-gel a povrchově upravených oxidy V2O5 a WO3 je popsána vJP 6134306. Katalytický filtr je určen pro čistění odpadových plynů ze spalovacích procesů, vykazuje však nižší mechanickou odolnost tohoto filtru při otřesech v proudu čištěného odpadového plynu vzhledem k horším mechanickým vlastnostem anorganických vláken v praktických podmínkách. Podobný je i US 2007/289270 AI s katalytickými částicemi různého složení včetně TiO2 na povrchu anorganických keramických vláken (oxidu křemičitého, oxidu hlinitého nebo křemičitanu hlinitého) nebo WO 2009/110505 AI popisující anorganická vlákna s blíže nespecifikovanou katalytickou vrstvou o tloušťce do 20 % průměru vláken.
Dvouvrstvá tkanina podle JPH 11207115 je určena k odstranění prachu a ke katalytickému rozkladu organických látek obsahujících chlor. První vrstva je složena z vláken s obsahem oxidů Ti, Si, AI, Zr a/nebo Mo a slouží k oddělení prachu před katalytickou vrstvou. Druhá vrstva obsahuje obdobné oxidy jako první vrstva a navíc řadu oxidů nebo kovů ze skupiny přechodných kovů (včetně V a W). Obě vrstvy jsou slepeny sólem oxidu křemičitého nebo hlinitého. Podobnou náplň má i JPH 11309316, který má navíc ještě absorpční mezivrstvu s aktivními uhlíkovými vlákny.
WO 2008027265 A2 popisuje přípravu nanovláken se zvětšeným povrchem a s přídavkem nanočástic uhlíku nebo jiných nanočástic před zvlákňováním. Zvětšený povrch je výhodný pro řadu aplikací, mimo jiné i obecně jako nosič katalyzátorů. Další možností je získání nanovláken z kovů nebo jiných materiálů tepelným rozkladem nanovláken s nanočásticemi a spojením těchto nanočástic do anorganických nanovláken. Velmi podobné jsou i WO 2009/074630 A2 a WO 2009/140381 AI.
JPH 11309317 popisuje zlepšení podmínek pro dlouhodobou expozici filtrů pro odstranění prachu a současnou katalytickou redukci plynných škodlivin v odpadových plynech z pecí. Princip spočívá vtom, že ze strany přívodu plynu s prachem je nejdříve tepelně odolná membrána z polytetrafluorethylenu s velmi malými póry, která zabrání průniku prachových částic do druhé vrstvy s katalyzátory, adsorbenty a neutralizátory. Tato druhá vrstva je tvořena vlákny polyimidu, polyfenylensulfidu nebo podobnými tepelně odolnými organickými materiály. Principem tohoto řešení je porézní film přilepený termickým tlakovým pojením těsně na přívodní stranu výfukového plynu u hadicového filtru vytvořeného z polyfenylensulfidové, polyamidové nebo jiné podobné netkané textilie, která nese částice činidla pro katalytické čištění plynu, adsorbent, neutralizér, nebo obdobné materiály ve vlákně. Porézní film z polytetrafluorethylenu je tepelně odolný a má jemné póry, které jsou menší, než průměr částic činidla naneseného na vlákna filtrační tkaniny a menší, než průměr částic prachu tak, aby částice prachu nemohly penetrovat do filtrační tkaniny a narušovat průchod výfukového plynu.
Cílem tohoto vynálezu je odstranit nebo alespoň minimalizovat nevýhody dosavadního stavu techniky, zejména zlepšit měrnou účinnost katalytické reakce.
Podstata vynálezu
Cíle vynálezu je dosaženo kompozitním materiálem pro filtraci spalin, jehož podstata spočívá v tom, že katalytické nanočástice jsou umístěny do nanovlákenné vrstvy s vyšší tepelnou a chemickou stabilitou imobilizací do hmoty nebo jsou umístěny na povrch nanovláken (průměr nanovláken v rozmezí 50 až 500 nm). Tímto postupem je oproti obvykle používanému umístění katalytických částic do hrubých vpichovaných polytetrafluorethylenových vlákenných materiálů nebo jiných nosičů katalyzátorů (viz dosavadní stav techniky) dosaženo znatelně vyšší měrné reakční plochy pro katalytické reakce. Vzhledem ktéto skutečnosti je možné pro dosažení obdobné efektivity katalytické reakce jaká se dosahuje řešeními dle stavu techniky použít značně
-2CZ 307624 B6 nižšího množství katalytické složky ve funkční vrstvě, respektive je možné při menší tloušťce funkční vrstvy významně snížit tlakové ztráty filtrovaného proudu spalin.
Potřebná nanovlákna lze připravit z organických polymerů s dostatečnou teplotní stabilitou (180 až 300 °C při dlouhodobé zátěži). S výhodou je využíván polyimid (PI) vzhledem k vynikající zvláknitelnosti tohoto polymeru do formy nanovlákenných materiálů. Mohou však být použity i další typy polymerů, např. polyfenylensulfid (PPS), polybenzaxolové typy polymerů, nebo deriváty aramidových polymerů, pokud jsou zvláknitelné do formy nanovláken a jejich fyzikální a chemické vlastnosti vyhovují cílené aplikaci. Jako katalyticky aktivní komponenta mohou sloužit směsi nanočástic anorganických oxidů kovů např. TiO2, V2O5, WO3, nebo nanočástice vzácných kovů, např. Pt, nebo jiné dostupné nanočástice katalyticky aktivních látek v korespondujících rozměrech (1 až 500 nm).
Funkční nanovlákenná složka s imobilizovánými katalyzátory je mechanicky pojena do výsledného kompozitního textilního materiálu. Ten se skládá z následujících komponent:
- PTFE vpichovaná textilie armovaná tkaninou
- polyimidová (PI) nanovlákenná vrstva s imobilizovanými nanočásticemi katalyzátorů
- PTFE membrána na vstupní straně filtru.
Nanočástice katalytických oxidů mohou být do nanovlákenné vrstvy z tepelně odolného polymeru imobilizovány dvěma metodami, které mohou být i kombinovány. První metodou je přímá dispergace směsi katalytických nanočástic ve zvlákňovaném polymemím roztoku a následné přípravě nanovláken elektrostatickým zvlákňováním. Druhá metoda spočívá v imobilizaci katalytických oxidů na povrchu předem připravených nanovláken metodou sol-gel. V tomto případě jsou nanočástice katalytických oxidů rozptýleny v sólu vhodného složení, naneseny na povrch nanovláken namočením nebo nastříkáním a jsou zafixovány tepelným zpracováním. Hlavním přínosem těchto postupů je výrazné zvýšení reakční plochy, tedy plochy styku mezi proudícím plynným médiem a katalytickou složkou oproti řešením ze stavu techniky, v němž jsou katalytické složky umístěny v hrubých vláknech vpichované PTFE textilie. Umístění katalyzátorů na nanovlákna umožňuje použití procentuálně menšího množství katalytických složek, než je u technologií dle stavu techniky, což znatelně ovlivňuje ekonomičnost přípravy filtračního materiálu. Parametry imobilizace a složení směsi katalytických nanočástic zásadní měrou ovlivňují katalytickou aktivitu nanočástic a tedy i celkovou účinnost katalytické filtrace.
Stanovení katalytické účinnosti připravených vzorků bylo provedeno v reálných podmínkách horkých spalin tak, aby byly splněny požadavky normy ČSN EN 1948-1 Stacionární zdroje emisí
- stanovení hmotnostní koncentrace PCDD/PCDF a dioxinům podobných PCB - část 1: vzorkování PCDD/PCDF. Měření in sítu probíhala v řádu hodin až desítek hodin. Po tuto dobu byly nečištěné spaliny z průmyslové spalovny odebírány ze spalinovodu a vedeny vyhřívaným potrubím s termoregulací do teplotní komory, kde se proud dělil na dvě větve. Větev A procházela přes vzorek filtračního materiálu, větev B byla jako bypass mimo filtr pro určení aktuální koncentrace kontaminantů ve spalinách (okamžité koncentrace PCDD/PCDF při provozu kolísají až několikanásobně a pro určení katalytické účinnosti je tedy nelze brát za známé a konstantní). Spaliny v obou větvích byly potom vedeny přes soustavu chladičů a kondenzačních baněk na sorpční trubičky z vysoce čištěného polyuretanu (PUF) spikovaného PCDD/PCDF obsahujícího izotop 13C. Na PUF docházelo k záchytu PCDD/PCDF ze spalin. Obě PUF trubičky (testovací a srovnávací) byly po měření odeslány na analýzu do akreditované laboratoře a účinnost byla hodnocena poměrem stanovených obsahů PCDD/PCDF v nich.
Objasnění výkresů
Na obrázku 1 je v řezu schematicky znázorněno příkladné provedení kompozitního materiálu pro filtrování spalin dle tohoto vynálezu.
-3 CZ 307624 B6
Příklady uskutečnění vynálezu
Vynález je dále dokumentován příklady, jimiž však nejsou dokumentovány všechny možnosti, jejichž použití a využití jsou průměrnému odborníkovi při znalosti tohoto vynálezu jasné z tohoto textu.
Příklad provedení kompozitního materiálu pro filtraci spalin vytvořeného dle tohoto vynálezu je znázorněn na obrázku. V proudu spalin 1 je umístěna membrána 2 sloužící k odlučování pevných částic ze spalin a k zajištění pulzní čistitelnosti filtru. Ve směru proudění spalin 1 za membránou 2 je situována nosná PTFE netkaná textilie 5, v jejíž (ve směru proudění spalin 1) přední části je situována armovací tkanina 3, za kterou jsou v nosné PTFE netkané textilii 5 situovány rozptýlené části 4 nanovlákenné vrstvy. Části 4 nanovlákenné vrstvy jsou příkladně tvořeny PI nanovlákny s imobilizovanými nanočásticemi katalyzátorů umístěnými ve hmotě nebo na povrchu částí 4 nanovlákenné vrstvy. Části 4 nanovlákenné vrstvy jsou mechanicky, např. technologií vpichování, distribuovány a fixovány v objemu nosné PTFE netkané textilie 5. Části 4 nanovlákenné vrstvy netvoří ve filtračním kompozitním materiálu dle tohoto provedení kompaktní vrstvu, ale jsou umístěny v mezivlákenných prostorách nosné PTFE netkané textilie 5.
Příklad 1
Nanovlákenná vrstva byla připravena elektrostatickým zvlákňováním roztoku kyseliny polyamid karboxylové v organickém rozpouštědle (použito bylo zařízení Nanospider výrobce Elmarco). Do zvlákňovacího roztoku 22% kyseliny polyamid karboxylové v Ν,Ν-dimethylformamidu byly předem přidány nanočástice katalytických oxidů TiO2, V2Os a WO3 v hmotnostním poměru 95 : 2,5 : 2,5 v celkovém množství 2 % hmota, zvlákňovacího roztoku. Vytvořená nanovlákenná vrstva byla následně v horkovzdušné peci imidizována sekvencí teplotního působení až do 250 °C. Nanovlákenná vrstva byla následně vložena sendvičově mezi nosné vrstvy PTFE vpichované textilie a byla mechanicky (např. vpichováním) s nimi spojena.
Stanovení katalytické účinnosti tohoto kompozitního filtračního materiálu při odbourávání PCDD/PCDF in sítu potvrdilo 70% účinnost při plošném obsahu katalytické složky 0,4 g/m2 finálního kompozitního filtračního materiálu. Pro srovnání: Obsah katalytické složky ve standardním katalytickém materiálu dle stavu techniky s hrubými vlákny je 200 až 500 g/m2.
Příklad 2
Nanovlákenná vrstva byla připravena elektrostatickým zvlákňováním 26% roztoku kyseliny polyamid karboxylové v organickém rozpouštědle Ν,Ν-dimethylformamidu (použito bylo zařízení Nanospider výrobce Elmarco). Vytvořená nanovlákenná vrstva byla imidizována v horkovzdušné pícce při teplotě 250 °C. Nanočástice katalytických materiálů (TiO2, WO3 a V2O5 v hmotnostním poměru 89 : 10 : 1) byly naneseny na imidizovanou nanovlákennou vrstvu nastříkáním ve formě disperze v sólu připraveném metodou sol-gel z isopropoxidu titaničitého (jinak nazývaného tetraizopropyltitanát) v izopropylalkoholu přídavkem vody za kyselé katalýzy HC1. Celkový obsah sušiny (netěkavých složek vzniklých hydrolýzou isopropoxidu titaničitého) v připraveném sólu byl 2,0 % hmota., přídavek vody pro hydrolýzu isopropoxidu odpovídal hodnotě molámího poměru [H2O] / [isopropoxid titaničitý] = 2,3 a hmotnostní poměr nanočástice : sušina byl 40 : 60. Celková hmotnost nanesených složek (sušina + nanočástice) na nanovlákna odpovídala 50 % hmotnosti nanovláken. Pro zafixování nanočástic na povrchu nanovláken byl výsledný produkt zahřát v horkovzdušné pícce na teplotu 250 °C.
Stanovení katalytické účinnosti tohoto filtračního materiálu při odbourávání PCDD/PCDF in sítu potvrdilo 85% účinnost při plošném obsahu katalytické složky 1,25 g/m2 finálního filtračního
-4CZ 307624 B6 materiálu. Pro srovnání: Obsah katalytické složky ve standardním katalytickém materiálu dle stavu techniky s hrubými vlákny je 200 až 500 g/m2.
Příklad 3
Nanovlákenná vrstva byla připravena elektrostatickým zvlákňováním 26% roztoku kyseliny polyamid karboxylové v organickém rozpouštědle Ν,Ν-dimethylformamidu na zařízení Nanospider. Vytvořená nanovlákenná vrstva byla imidizována v horkovzdušné pícce při teplotě 250 °C. Nanočástice katalytických materiálů (TiO2 a WO3 v hmotnostním poměru 92 : 8) byly naneseny na imidizovanou nanovlákennou vrstvu nastříkáním ve formě disperze v sólu připraveném metodou sol-gel z ethoxidu křemičitého (jinak nazývaného tetraethylorthosilikát) v izopropylalkoholu přídavkem vody za kyselé katalýzy HC1. Celkový obsah sušiny (netěkavých složek vzniklých hydrolýzou ethoxidu křemičitého) v připraveném sólu byl 2,0% hmotn., přídavek vody pro hydrolýzu ethoxidu odpovídal hodnotě molámího poměru [H2O] / [ethoxid křemičitý] = 2,3 a hmotnostní poměr nanočástice : sušina byl 52 : 48. Celková hmotnost nanesených složek (sušina + nanočástice) na nanovlákna odpovídala 50 % hmotnosti nanovláken. Pro zafixování nanočástic na povrchu nanovláken byl výsledný produkt zahřát v horkovzdušné pícce na teplotu 300 °C.
Maximální uváděná hodnota teplotní odolnosti 300 °C nanovláken podle tohoto vynálezu je horním teplotním limitem pro použití nanovláken typů uvedených dle tohoto vynálezu. Nanovlákenné materiály dle tohoto vynálezu lze použít i při nižších procesních teplotách, tj. při teplotách pod 300 ° C. Při teplotách pod uvedeným dolním limitem 180 °C lze také využít i běžnějších typů polymemích nanovlákenných materiálů. Tyto tzv. běžnější typy polymemích nanovlákenných materiálů však nejsou předmětem tohoto vynálezu. Z výše uváděných důvodů je proto rozmezí aplikovatelnosti teplotně odolných nanovlákenných vrstev dle tohoto vynálezu deklarováno v rozmezí teplot 180 až 300 °C. Při znalosti tohoto vynálezu je příprava konkrétních polymemích nanovláken spadajících do rozsahu tohoto vynálezu s teplotní odolností v rozmezí 180 až 300 ° C v rámci odborné dovednosti.
Stanovení katalytické účinnosti tohoto filtračního materiálu při odbourávání PCDD/PCDF in sítu potvrdilo 35% účinnost při plošném obsahu katalytické složky 1,25 g/m2 finálního filtračního materiálu. Pro srovnání: Obsah katalytické složky ve standardním katalytickém materiálu dle stavu techniky s hrubými vlákny je 200 až 500 g/m2.
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (10)

1. Kompozitní materiál pro filtraci spalin, který obsahuje funkční nanovlákennou složku z polymerů, vyznačující se tím, že polymery jsou organické a jsou tepelně odolné v rozmezí teplot 180 až 300 °C, přičemž nanovlákenná složka obsahuje katalyticky aktivní nanočástice vázané v hmotě nanovláken zvlákněním organického polymeru s přimíchanými částicemi nebo vázané na povrchu nanovláken tepelnou solidifikací ze sólu naneseného po vytvoření nanovláken.
2. Kompozitní materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že nanovlákna s katalyticky aktivními nanočásticemi jsou z polyimidu a katalyticky aktivní nanočástice jsou na bázi katalyticky aktivních oxidů.
3. Způsob výroby kompozitního materiálu pro filtraci spalin, vyznačující se tím, že se elektrostatickým zvlákňováním organického polymeru s teplotní stabilitou v rozmezí teplot 180 až 300 °C při dlouhodobé zátěži vytvoří funkční nanovlákenná vrstva, přičemž
-5 CZ 307624 B6 katalyticky aktivní nanočástice se buď přímo přidají do zvlákňovaného organického polymeru, nebo se dodatečně naváží na povrch nanovláken tepelnou solidifikací ze sólu naneseného po vytvoření nanovláken, načež se funkční nanovlákenná vrstva mechanicky spojí s membránou (2) pro odlučování pevných částic na straně přívodu spalin (1).
4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že funkční nanovlákenná vrstva se vytvoří elektrostatickým zvlákňováním roztoku kyseliny polyamid karboxylové nebo obdobné látky v rozpouštědle s následnou imidizací nanovláken při teplotě až 250 °C, přičemž nanovlákna nanovlákenné vrstvy mají průměr v rozmezí 50 nm až 500 nm.
5. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že do zvlákňovaného organického polymeru nebo na povrch nanovláken funkční nanovlákenné vrstvy se naváží katalytické nanočástice tvořené nanočásticemi katalyticky aktivních anorganických oxidů kovů o velikosti nanočástic 1 až 500 nm.
6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že do zvlákňovaného organického polymeru nebo na povrch nanovláken funkční nanovlákenné vrstvy se naváží katalyticky aktivní nanočástice tvořené směsí nanočástic TiO2, V2O5 a WO3.
7. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že katalyticky aktivní nanočástice se do zvlákňovaného organického polymeru přidají již před zahájením elektrostatického zvlákňování, čímž se stanou součástí hmoty vytvářených nanovláken.
8. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že katalyticky aktivní nanočástice se rozptýlí v sólu připraveném metodou sol-gel, výsledná směs se nanese namočením nebo nastříkáním na nanovlákna nanovlákenné vrstvy a následně se tepelně zafixuje na povrchu nanovláken zahřátím na teplotu až 250 °C.
9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že sol pro fixaci katalytických nanočástic na povrchu nanovlákem se připraví metodou sol-gel z alkoxidu titaničitého nebo alkoxidu křemičitého.
10. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že funkční nanovlákenná vrstva s vázanými katalytickými nanočásticemi se do výsledného kompozitního materiálu zapojí mechanickým vpichováním do nosné PTFE netkané textilie (5), která se spojí s membránou (2).
CZ2013-342A 2013-05-10 2013-05-10 Kompozitní materiál pro filtraci spalin a způsob vytvoření tohoto materiálu CZ307624B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-342A CZ307624B6 (cs) 2013-05-10 2013-05-10 Kompozitní materiál pro filtraci spalin a způsob vytvoření tohoto materiálu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-342A CZ307624B6 (cs) 2013-05-10 2013-05-10 Kompozitní materiál pro filtraci spalin a způsob vytvoření tohoto materiálu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2013342A3 CZ2013342A3 (cs) 2015-01-07
CZ307624B6 true CZ307624B6 (cs) 2019-01-23

Family

ID=52145151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2013-342A CZ307624B6 (cs) 2013-05-10 2013-05-10 Kompozitní materiál pro filtraci spalin a způsob vytvoření tohoto materiálu

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ307624B6 (cs)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5620669A (en) * 1995-08-15 1997-04-15 W. L. Gore & Associates, Inc. Catalytic filter material and method of making same
CZ294274B6 (cs) * 2003-09-08 2004-11-10 Technická univerzita v Liberci Způsob výroby nanovláken z polymerního roztoku elektrostatickým zvlákňováním a zařízení k provádění způsobu
CZ297697B6 (cs) * 2005-11-10 2007-03-07 Elmarco, S. R. O. Filtr pro odstranování fyzikálních a/nebo biologických necistot
KR20100020379A (ko) * 2008-08-12 2010-02-22 삼성전기주식회사 연료 전지용 촉매층 및 그 제조 방법
EP2222385A2 (en) * 2007-11-20 2010-09-01 Clarcor INC. Filtration medias, fine fibers under 100 nanofibers, and methods
US20110194304A1 (en) * 2008-05-13 2011-08-11 Research Triangle Institute Porous and non-porous nanostructures and application thereof
US8801998B2 (en) * 2011-08-09 2014-08-12 Mann+Hummel Gmbh Method for producing a polyamide nanofiber product by electrospinning

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5620669A (en) * 1995-08-15 1997-04-15 W. L. Gore & Associates, Inc. Catalytic filter material and method of making same
CZ294274B6 (cs) * 2003-09-08 2004-11-10 Technická univerzita v Liberci Způsob výroby nanovláken z polymerního roztoku elektrostatickým zvlákňováním a zařízení k provádění způsobu
CZ297697B6 (cs) * 2005-11-10 2007-03-07 Elmarco, S. R. O. Filtr pro odstranování fyzikálních a/nebo biologických necistot
EP2222385A2 (en) * 2007-11-20 2010-09-01 Clarcor INC. Filtration medias, fine fibers under 100 nanofibers, and methods
US20110194304A1 (en) * 2008-05-13 2011-08-11 Research Triangle Institute Porous and non-porous nanostructures and application thereof
KR20100020379A (ko) * 2008-08-12 2010-02-22 삼성전기주식회사 연료 전지용 촉매층 및 그 제조 방법
US8801998B2 (en) * 2011-08-09 2014-08-12 Mann+Hummel Gmbh Method for producing a polyamide nanofiber product by electrospinning

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2013342A3 (cs) 2015-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. Electrospun polymer composite membrane with superior thermal stability and excellent chemical resistance for high-efficiency PM2. 5 capture
Lee et al. Polyacrylonitrile nanofiber membranes modified with Ni-based conductive metal organic frameworks for air filtration and respiration monitoring
Wang et al. Polymer of intrinsic microporosity (PIM) based fibrous mat: combining particle filtration and rapid catalytic hydrolysis of chemical warfare agent simulants into a highly sorptive, breathable, and mechanically robust fiber matrix
TWI549737B (zh) 過濾介質及其應用
JP7382455B2 (ja) 触媒的混合マトリックス膜層を含む多層複合体
EP2593206A2 (en) Filtration media and applications thereof
CN107051110A (zh) 喷漆废气处理设备及其处理工艺
CN112166213A (zh) 活化的多孔纤维和包括该纤维的产品
CN109876668A (zh) 一种凹凸棒石基的陶瓷微滤膜制膜液
Chen et al. Recent developments on catalytic membrane for gas cleaning
JP2019512385A (ja) より低い圧力損失を有する触媒化織布フィルターの製造
Yi et al. PVA-co-PE nanofibrous filter media with tailored three-dimensional structure for high performance and safe aerosol filtration via suspension-drying procedure
Wang et al. Harsh environmental-tolerant ZIF-8@ polyphenylene sulfide membrane for efficient oil/water separation and air filtration under extreme conditions
Xu et al. One stone two birds: a sinter-resistant TiO 2 nanofiber-based unbroken mat enables PM capture and in situ elimination
Mukhopadhyay Composite nonwovens in filters: Applications
US7678345B2 (en) Holding sealing material, exhaust gas purifying apparatus and method for manufacturing exhaust gas purifying apparatus
JP6576461B2 (ja) 触媒化セラミックキャンドルフィルタ及びプロセスオフガスまたは排ガスの清浄方法
JP5519208B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
Sheraz et al. Electrospinning synthesis of CuBTC/TiO2/PS composite nanofiber on HEPA filter with self-cleaning property for indoor air purification
Yuan et al. Construction of Pt@ CNTs/SiC catalytic membrane for high-efficiency removal of formaldehyde and dust
Lakshmanan et al. Low-basis weight polyacrylonitrile/polyvinylpyrrolidone blend nanofiber membranes for efficient particulate matter capture
JP4582475B2 (ja) フェルトの製造方法
Lee et al. Multi-scale nanofiber membrane functionalized with metal-organic frameworks for efficient filtration of both PM2. 5 and CH3CHO with colorimetric NH3 detection
CZ307624B6 (cs) Kompozitní materiál pro filtraci spalin a způsob vytvoření tohoto materiálu
Wen et al. Electrospun Poly (m-phenyleneisophthalamide)/TiO2 Nanofiber Membranes for Particulate Matter Removal under High-Temperature Conditions

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20210510