[发明专利]一种催化剂活化方法

说明书

本发明公开了一种催化剂活化方法，所述催化剂活化方法包括以下步骤：催化剂活化剂上载到固相载体上；催化剂上载到固相载体上；催化剂利用催化剂活化剂氧化反应产生可控的热量，实现催化剂的活化。本发明揭示催化剂活化方法的优越效果在于：本发明公开新的催化剂活化技术，能够攻克空气净化器小型化的难关。这种方法实用例之一，使用泡沫陶瓷为载体、来自植物的液体状混合物为催化剂、可控化学热能提供能量，实现在室温条件下，可以用少量的催化剂完成大量氧气的活化，我们称之为“瓷液能”(Promoted by Enthalpy,PBE)。本发明所揭示的固相催化体系，可以根据需要制造成各种形状，如网状、片状、球状、棒状、环状等。

技术领域

本发明涉及一种催化剂活化方法，更具体的说，是一种利用可控化学反应热能，强化催化剂的活化氧气的能力，在较短的时间内，利用少量催化剂、活化大量氧的技术。

背景技术

通过活化氧气来清除空气中的有机物包括微生物，同时凝聚空气中的较大颗粒、以利于颗粒的过滤和沉降，这是空气净化领域中最重要的技术。但是这种技术的应用，要达到理想的空气净化效果，需要较大的体积或其它相关条件，例如高压放电方法来激活空气中的氧气、或者电极活化方法，这种方法需要消耗较多的能量。二是需要解决过量的、未使用的臭氧以及副产的氧化氮，防止它们溢出空气净化器危害人体健康和腐蚀室内器物。因此采用这种技术的完整空气净化器，所谓完整，就是指能够彻底实现空气净化，又不产生二次污染物，臭氧和氧化氮都属于二次污染物，从而需要较大的体积。采用紫外线照射方法活化空气中的氧，同样会产生臭氧和氧化氮，同样的原因导致完整空气净化器的体积较大。在室温条件下使用化学催化剂的方法催化、活化空气中的氧气，已知的所有催化剂在室温环境下活化氧气的速度慢，因此需要较多的催化剂来达到较好的空气净化效果。化学催化方法中，催化剂的用量大，放置催化剂的空间大，导致完整空气净化器的体积大。例如，我们通过水解纯天然高分子有机物(Natural Organic Polymers)技术，从植物中分离出一种黏稠液体状混合物产品如PCT/CN2013/084241中公开。这个混合物除了具备吸收固定空气中甲醛的能力外，还有活化空气中氧气的能力。虽然这种化学催化剂方法不会产生臭氧和氧化氮，但是，这种方法活化氧气的能力较弱，只能用于氧化易于被氧化的有机物、如甲醛，对空气中的苯、甲苯、等挥发性有机物，基本没有任何氧化破坏作用。

日常生活中，很多情况下都需要对空间狭小的地方进行空气净化，例如汽车内、帐篷内、婴儿推车内、甚至于个人呼吸系统等。这些地方一是无法提供大功率的用电需求，二是体积太小，无法摆放正常体积的空气净化器。而市场上单纯的HEPA(High EfficiencyParticulate Air)过滤网的空气净化器，只能除去空气中的微粒，对于挥发性有机物、腐蚀性气体、部分病毒等是无能为力的。

对比三种已知的活化氧气的技术，可以发现，化学催化的方法，不会产生可能造成二次污染的臭氧和氧化氮，不用考虑如何去除氧化氮和过量臭氧。如果能够强化化学催化剂的活性，使之能够大量的活化空气中的氧气，就可以使用少量的催化剂、来实现较强的空气净化功能，从而达到小型化空气净化器的目的。

已知的活化催化剂的方法有两种，一种方法是光催化活化，即利用光子的能量，来提高催化剂的能量水平，从而达到活化大量氧气的目的。这种光子一般是紫外光，耗能较大，需额外组件来清除臭氧和氧化氮，体积也无法做小，不太适宜于全能微型空气净化器。另外一种已知的活化催化剂的方法，叫机械活化(mechanical activation)，即使用超声波的震动，利用震动机械能来活化催化剂。这种方法需要产生超声的装置，体积大，也不太适用于全能微型空气净化器。

我们需要一种全新的催化剂活化方法，适用于全能微型空气净化器。

发明内容

本发明提供一种催化剂活化方法，以解决现有活化催化剂技术利用紫外光能量活化氧气，需额外功能组件清除产生的臭氧和氧化氮，总体积较大；而机械活化技术利用超声波震动活化催化剂，体积大，不适应于全能微型空气净化器的技术问题。