[发明专利]在移动源和固定源中用于减轻污染的机械融合材料

说明书

优先权

本申请要求2009年1月29日提交的未决美国专利申请12/361714的 优先权，所述申请全文并入本文。

技术领域

本发明描述了包含机械融合成分的催化剂复合材料，制备所述催化剂 复合材料的方法，以及在例如减轻污染的应用中使用所述催化剂复合材料 的方法。

背景技术

污染涉及污染物不需要地被引入到环境中。污染(常被称为污染物) 会对环境中的肉体系统或任何活体有机物产生许多不利的影响，包括不稳 定、混乱、伤害或不适。污染呈现许多形式，包括化学物质、粒子、气味 等。污染物质或污染物可以为外源物质(例如人类制造的物质)或天然形 成的。通常，当超过天然水平时，天然形成的污染物质便被如此称呼。

机动车排放物是得自移动污染源的空气污染的主要原因之一。固定污 染源包括化学工厂、燃煤电厂、炼油厂、石油化学工厂、核废物处理处 (nuclear waste disposal activity)、焚化炉、大型牲畜饲养场(奶牛、猪、 家禽等)、PVC工厂、金属生产制造厂、塑料制造厂以及其他重工业。由 于污染所造成的较差的空气质量可能损害或者甚至杀死许多有机物，包括 人类。例如，空气污染被怀疑会导致或恶化一种或多种呼吸疾病、心血管 疾病、咽喉炎症、胸腔疼痛以及淤血。

污染控制涉及最小化并由此控制被引入到空气、水和/或土壤中的排放 物和污水的量。污染控制是重要的，这是因为在未进行污染控制的条件下， 由消费、采暖、农业、采矿、制造、运输和其他人类活动所产生的废物产 品无论是积累还是分散，都会持续地恶化天然环境。目前，正在执行控制 并减少污染的多种尝试。尽管试图控制污染，但是污染仍保持为重要的问 题。

发明概述

下文呈现了所述革新的简单概述，以便为本文所述的一些方面提供基 本的理解。本概述并非为所要求主题的全面综述。其意图并非要确定所要 求主题的重要或决定性的要素，也并非勾画主题革新的范围。其唯一的目 的是以简单的形式呈现所要求主题的一些概念，以作为后期呈现的发明详 述的前序。

本发明提供了用于减轻污染的机械融合的催化剂复合材料。本发明的 一个方面涉及用于减轻污染的这样的催化剂复合材料，该材料包含核心以 及至少基本上覆盖了所述核心的壳，所述的壳与所述的核心机械融合并包 含彼此机械融合的颗粒，所述的壳包含活性催化剂和吸附材料，其中所述 核心与所述壳的颗粒的尺寸比例为至少大约10∶1。

本发明的另一个方面涉及制备用于减轻污染的催化剂复合材料的方 法，该方法包括对核心材料与壳材料的混合物实施机械融合，所述的壳材 料包含活性催化剂和吸附材料，其中所述的核心材料与所述的壳材料的粒 径比为至少大约10∶1，从而提供所述的催化剂复合材料。

本发明的另一个方面涉及形成围绕核心的减轻污染的膜的方法，该方 法包括将核心材料与壳材料混合，所述的壳材料包含活性催化剂和吸附材 料，其中所述核心材料与所述壳材料的粒径比为至少大约10∶1；并对核心 材料与壳材料的混合物实施机械融合，从而提供包含壳材料的减轻污染的 膜，其中所述的壳材料基本围绕核心颗粒。

本发明的另一个方面涉及减少污染的方法，该方法包括将包含排放物 的污染与催化剂复合材料接触，其中所述的催化剂复合材料包含核心以及 至少基本上覆盖了所述核心的壳，所述的壳与所述的核心机械融合并包含 彼此机械融合的颗粒，所述的壳包含活性催化剂和吸附材料，其中所述核 心与所述壳的颗粒的尺寸比例为至少大约10∶1。

以下说明和附体详细列出了所要求主题的某些示例性方面。然而，这 些方面是示意性的，但多种方式的一些其中可以使用所述革新的原理，并 且所要求的主题将包括所有这些方面以及它们等价物。当结合附图进行考 虑时，通过所述革新的以下的详细描述，所要求主题的其他益处和新型特 征将变得显而易见。

附图简述

图1示出了根据主题发明的一个方面、得自实施例1的催化剂复合材 料的元素Zr、Si和Cu的X射线荧光数据。

图2示出了根据主题发明的一个方面、得自实施例2的催化剂复合材 料的元素Zr、Ce和Al的X射线荧光数据。

图3示出了根据主题发明的一个方面、得自实施例3的催化剂复合材 料的元素Al、Ce、Pd、La和Cu的X射线荧光数据。