[发明专利]气态二甲苯清除的等离子冷触媒

说明书

技术领域

本发明为一种气态二甲苯清除的等离子冷触媒技术，涉及空气净化领域。其特征是空气中的二甲苯依次经过低温等离子体、静电除尘和催化系统就能得到有效去除。同时不会产生臭氧新污染物，而且不会产生二次污染，克服了等离子体在空气净化领域的应用瓶颈。 

本发明还涉及上述集成技术应用于制备空气净化器，尤其适合车用空气净化器。 

背景技术

二甲苯是主要的空气污染物之一，通常来源于装修或装饰材料，如使用的装饰材料如仪表台、车窗的朔料件、真皮座椅和海棉坐垫、人造地板等处使用的粘合剂以及车体上的喷漆等都会产生二甲苯有害物质。因汽空间狭小、密封性能好更容易造成环境的污染，尤其是新车污染更大。研究表明人在短时间内吸入高浓度的二甲苯，可出现中枢神经系统麻醉作用，轻者头晕、头痛、恶心、胸闷、乏力、意识模糊，严重者可致昏迷以致呼吸、循环衰竭而死亡。如果长期接触一定浓度的二甲苯还会引起慢性中毒，可出现头痛、失眠、精神委靡、记忆力减退等神经衰弱样症状。因此二甲苯已经被世界卫生组织确定为强烈致癌物质。《室内空气质量标准》规定二甲苯的最高允许浓度限定为0.2mg/m³(2002年开始实行)。长期监测结果显示，对于新新车的空气而言，二甲苯污染物超标率可以达到1-100倍，环境中的挥发性二甲苯污染物的治理迫在眉睫。 

改善空气二甲苯污染的常用的方法有开窗通风、活性炭的物理化学吸附、等离子体技术、光催化技术和热催化技术等净化方式。其中吸附法是最常用的二甲苯净化方式。尽管吸附法具有一定的去除效率、富集功能和能耗较小等特点，从而成为治理二甲苯较常用的方法。然而，无论物理吸附还是化学吸附都不能得到满意的效果，因为当吸附和脱附达到平衡时，吸附剂就会失效或需要再生。等离子体技术对二甲苯气体有一定的净化效率，但净化效率受工作电压的影响，一般要得到较高的净化效率，必须提高工作电压，这样就会导致新的污染物出现，如有机污染物在等离子放电时容产生的一氧化碳，臭氧和甲醛等 有害的副产物，造成二次污染。这些均限制了等离子体技术的应用。光催化虽然具有很强的广谱性，其缺点是效率较低，并且往往导致二甲苯分解不完全甚至产生对人体更加有害的副产物，同时也有臭氧产生。催化技术具有很多的优势是：处理废气效率高、处理量大、处理完全、没有二次污染以及不存在吸附饱和等问题，特别对低浓度污染物的处理非常有效。但是，催化技术在室温下对二甲苯的去除率很低或者是没有效率。由上述可知，等离子体和催化技术等单一技术均有其优点，也有它的固有无法克服的弊端。所以将两种技术有机结合将导致较高的净化效率。 

本发明是等离子体和催化技术的优势叠加、劣势互补的高效去除二甲苯污染物的高新集成技术，实现了在常湿常温条件下去除空气中二甲苯污染物的目的。本发明的目的是提供低温等离子催化去除空气中二甲苯污染物集成技术以及制备方法和应用。 

发明内容

本发明的目的1：提供一种低温等离子催化去除空气中二甲苯的集成技术。 

本发明的目的2：提供制备一种低温等离子催化去除空气中二甲苯集成技术的制备方法。 

本发明的目的3：涉及上述集成技术应用于制备各种环保、空气污染物治理和医疗以及涂料、塑料、橡胶和织物等于二甲苯相关行业二甲苯污染物的治理。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现 

本发明的目的是提供一种等离子体和催化集成技术。此集成技术实现了室温高效地去除的二甲苯污染物，没有二次污染的目的，具体的技术方案如下： 

1.二甲苯的等离子聚合成固体颗粒物 

二甲苯在等离子体的作用下发生等离子聚合(plasma polymerization)和等离子引发聚合(plasma-initiated polymerization)反应而，得到较大的固体聚合颗粒物。 

2.固体颗粒物荷电去除 

固体聚合颗粒物在等离子的作用下荷电，然后在静电区收集，从而达到去除空气中的二甲苯污染物的目的。 

3.二甲苯的分解反应 

在等离子体作用下，高能电子与二甲苯作用后发生一系列的反应被降解为二氧化碳(ZR₂)和水(H₂O)，同时部分二甲苯转化为一氧化碳(ZR)和甲醛 (HCHO)等小分子，并且有臭氧产生。 

4.小分子的催化去除