[发明专利]包含悬垂的二氧杂环丙烷的活性聚合物过滤器

说明书

技术领域

本技术涉及用于气体和液体净化的活性化学过滤器用化合物。

背景技术

提供以下说明以助于读者理解。所提供的信息或引用的参考文献均不被承认是本技术的在先技术。

对于受限空间内的可靠、高效和低成本的空气处理系统，在全世界范围内需求均不断增加。空气污染物包括挥发性有机化合物(VOC)、无机/有机颗粒和生物颗粒(如细菌、真菌(霉菌))和各种其他生物污染物(包括病毒)。存在许多用于净化空气的过滤方案，但它们具有各种缺陷。

物理过滤方案除去大多数颗粒，但对于VOC却几乎没有效果。它们也可以充当微生物的繁殖地，这拖累了空气通过过滤器的流速。

静电过滤方案在没有进一步限制气流的情况下改进了基本的物理过滤。然而，需要能量来对过滤器充电。重要的是，静电过滤方案并不针对VOC，并且不会杀菌。因此它们可以充当微生物的繁殖地。

光化学过滤器通常包含TiO₂作为产生单线态氧的试剂，单线态氧能够杀灭微生物。虽然通常有效，并且尽管TiO₂具有长寿命，但是过滤器的活性物种(例如单线态氧)的寿命非常短暂。另外，良好的TiO₂动力学限于少量表面。

活性化学过滤是有效的，但寿命可能过短。另外，过滤器进行更换或补充可能很昂贵和/或麻烦。其他问题在于，活性化学品可能是健康有害物(例如，臭氧)，和/或具有非常缓慢的动力学(例如，过氧单硫酸盐)。

发明内容

本技术提供一种具有悬垂的二氧杂环丙烷部分的聚合物，所述聚合物对于微生物和VOC具有反应活性，并能将那些物质氧化以杀灭它们或使它们无害。这通过将聚合物构造为过滤器而实现，可使受污染流体(即，气体或液体)通过所述过滤器。在流体通过过滤器的同时，至少一部分污染物可以被悬垂的二氧杂环丙烷部分氧化，由此净化流体并减少或消除存在于流体中的污染物的量。

在一个方面中，聚合物包含悬垂的二氧杂环丙烷部分。在各个实施方式中，悬垂的二氧杂环丙烷部分通常由式I或式II表示：

式I中，悬垂的二氧杂环丙烷可以是自聚合物骨架延伸出的侧链的一部分。在式II中，悬垂的二氧杂环丙烷可以是聚合物骨架的一部分。在上式I中，R¹可以是键(即，不存在)、亚烷基、全卤亚烷基、亚环烷基、亚芳基、亚杂芳基、亚杂环基、氨基、羰基、羧基、烷基羧基、羧基烷基或烷基羧基烷基；R²可以是吸电子基团；并且R³可以是氢、烷基、全卤烷基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、氨基、羰基、羧基、烷基羧基、羧基烷基或烷基羧基烷基。

在另一个方面中，提供一种方法，所述方法包括提供包含氧基的第一聚合物，和使氧基与过氧单硫酸盐反应形成包含悬垂的二氧杂环丙烷部分的第二聚合物。

在另一个方面中，提供一种制品，所述制品包含聚合物，所述聚合物包含悬垂的二氧杂环丙烷部分。在不同实施方式中，此制品是其他或液体过滤器。

在另一个方面中，提供一种气体净化的方法，所述方法包括使气体通过包含聚合物的过滤器，所述聚合物含有悬垂的二氧杂环丙烷部分，并且气体包含生物污染物或化学污染物。在一些实施方式中，气体为空气。

在另一个方面中，提供一种流体净化的方法，所述方法包括使如液体或气体等流体通过过滤器，其中所述过滤器包含聚合物，所述聚合物包含悬垂的二氧杂环丙烷部分，并且所述流体包含生物污染物或化学污染物。

在另一个方面中，提供一种方法，所述方法包括提供包含聚合物的过滤器，所述聚合物包含酮部分，并且通过使聚合物与过氧单硫酸盐反应将酮部分转化为二氧杂环丙烷部分。

以上发明内容只是示例性的，绝不意在进行限制。除上述示例性方面、实施方式和特征之外，其他方面、实施方式和特征通过参照以下附图和以下详细描述也将显而易见。

具体实施方式

具体实施方式和权利要求中所述的示例性实施方式并不意在起限制作用。可以采用其他实施方式，并可进行其他改变，而不偏离此处所提出的主题的精神或范围。

利用在说明书中阐述的一些定义在本文中描述本技术。

除非另外指出，否则本文所使用的单数形式“a”、“an”和“the”包括复数指代。因此，例如，“a cell”的指代包括多个细胞，并且“a molecule”的指代是指一个或多个分子。