[发明专利]分段式空气过滤系统及其制备和使用方法

说明书

本文公开了用于从目标气体除去挥发性有机化合物的分段式空气过滤系统及其制备和使用方法。本文具体公开了一种过滤系统，其包含第一部分和第二部分。第一部分包含活性炭。第二部分包含基材和甲醛转化催化剂。该基材包含至少一个多孔壁。甲醛转化催化剂位于所述至少一个基材多孔壁的孔内。第一部分构造成从目标气体中除去能够毒害甲醛转化催化剂的VOC。第二部分构造成捕集或氧化目标气体中的至少一部分甲醛。

技术领域

本公开一般涉及用于从目标气体除去挥发性有机化合物的分段式空气过滤系统及其制备和使用方法。

背景技术

室内环境质量对人体健康有重要影响。建筑物、装饰材料和消费品释放的甲醛(HCHO)是室内环境中最主要的挥发性有机化合物(VOC)之一。已知甲醛会引起鼻肿瘤，刺激各种眼膜、呼吸道和皮肤。由于日益担心空气中的甲醛对健康的不利影响，人们希望住宅和工作场所的甲醛完全消除，或者至少降至其最大允许暴露水平(例如≤0.1ppm)。在低温下，特别是在室温下消除甲醛具有显著的实际意义。

在现有的除甲醛方法中，催化氧化是在能量输入最少的情况下有效减少室内甲醛的有潜力的方法。为了满足低能量系统减少室内空气中甲醛浓度的要求，需要特别有活性的催化剂。已经证明，例如，负载型贵金属催化剂和/或过渡金属基催化剂甚至在室温下对甲醛氧化也有效。然而，由于受到含甲醛目标气体中VOC(甲醛除外)的毒害作用，这些催化剂逐渐失效。

因此，需要一种系统，它能最大程度减小目标气体中毒害催化剂的VOC与甲醛氧化催化剂之间的相互作用，从而提高寿命和在低温(例如室温)下从室内环境空气中除去甲醛的效率。

发明内容

本公开的实施方式公开了一种系统。在一些实施方式中，该系统包含第一部分和第二部分。在一些实施方式中，第一部分包含活性炭。在一些实施方式中，第二部分包含基材和甲醛转化催化剂。在一些实施方式中，基材包含限定多个流通式通道的多个多孔间隔壁。在一些实施方式中，甲醛转化催化剂位于基材的多孔间隔壁的孔内。

本公开的实施方式公开了一种甲醛过滤系统。在一些实施方式中，该系统包含第一部分和第二部分。在一些实施方式中，第一部分包含活性炭。在一些实施方式中，第一部分构造成过滤至少一部分毒害甲醛转化催化剂的VOC。在一些实施方式中，基材包含限定多个流通式通道的多个多孔间隔壁。在一些实施方式中，甲醛转化催化剂位于基材的多孔间隔壁的孔内。

本公开的实施方式公开了一种制备过滤系统的方法。在一些实施方式中，该方法包括相对于第二部分设置第一部分。在一些实施方式中，该方法包括引导目标气体，使其在接触第二部分之前接触第一部分。

本公开的实施方式公开了一种使用过滤系统的方法。在一些实施方式中，所述方法包括使第一部分与目标气体接触，以从目标气体中除去至少一部分VOC。在一些实施方式中，VOC能够毒害第二部分中的甲醛转化催化剂。在一些实施方式中，所述方法包括使第二部分与目标气体接触，以从目标气体中除去至少一部分甲醛。

在转到以下详细阐述示例性实施方式的“具体实施方式和附图”部分之前，应当理解，本发明技术不限于“具体实施方式”所述或附图所示的细节或方法。例如，本领域普通技术人员将会理解，在附图之一中显示或就实施方式之一描述的与各实施方式相关的特征和属性可很好地应用于其他附图所示或在正文其他位置所述的其他实施方式。

附图说明

当考虑以下详细描述时，将能更好地理解本公开内容，以上所述之外的特征、方面和优点将变得显而易见。这样的详细描述参考以下附图进行。

图1是根据本公开的示例性过滤系统和使用所述系统的方法。

图2是根据本公开的实施方式的过滤系统的第二部分100的横截面的扫描电子显微镜(SEM)图片。

图3和图4是常规过滤制品的横截面的SEM图片。