[发明专利]一种车用空气净化滤芯及其制备方法

说明书

本发明涉及空气净化滤芯技术领域，具体涉及一种车用空气净化滤芯及其制备方法，所述车用空气净化滤芯的制备方法，包括以下步骤：(1)将有机钛酸酯和有机硅酸酯在醇溶剂中混合均匀，然后加入过渡金属盐，得到混合体系A；(2)将聚己二酰己二胺和发泡剂在醇溶剂中混合均匀后，进行静电纺丝，得到聚己二酰己二胺纤维，接着将聚己二酰己二胺纤维煅烧，得到多孔碳纤维；(3)将多孔碳纤维、表面活性剂和硅烷偶联剂加入混合体系A中，然后进行密封热反应，即得到车用空气净化剂；(4)将车用空气净化剂与凹凸棒土混合均匀后压模成型，烧结后得到车用空气净化滤芯。本发明的车用空气净化滤芯能够高效、快速的对室内的VOCs进行吸附和催化降解，具有去除率高，对环境危害小的特点。

技术领域

本发明涉及甲醛净化剂技术领域，具体涉及一种车用空气净化滤芯及其制备方法。

背景技术

室内空气中VOCs(挥发性有机化合物)浓度过高时很容易引起急性中毒，轻者会出现头痛、头晕、咳嗽、恶心、呕吐、或呈酩醉状；重者会出现肝中毒甚至很快昏迷，有的还可能有生命危险。长期居住在VOCs污染的室内，可引起慢性中毒，损害肝脏和神经系统、引起全身无力、瞌睡、皮肤瘙痒等。有的还可能引起内分泌失调、影响性功能；苯和二甲苯还能损害系统，以至引发白血病。目前己经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，由VOCs引发的室内环境污染带来的健康问题已日益成为公众瞩目的新热点。

随着社会经济的发展，汽车已经成为常用代步工具，但是汽车室内空气中含有大量的VOCs，产生VOCs的原因主要是车内塑胶件中含有大量的可挥发污染物。目前常采用的出去汽车室内刺激性气体的方法为，打开窗户，将有害气体排放至空气中，而当环境温度过高或过低时，这种排放方式就受到了限制，或者购买具有吸附性的物质吸附有害气体，但这类吸附性的物质大多只能对室内的污染物进行吸附，并未对其进行降解处理，从而会产生二次污染，仍然对人体具有较大的危害。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种车用空气净化滤芯的制备方法，该车用空气净化滤芯能够高效、快速的对室内的VOCs进行吸附和催化降解，具有去除率高，对环境危害小的特点。

为了实现上述目的，本发明提供一种车用空气净化滤芯的制备方法，包括以下步骤：

(1)将有机钛酸酯和有机硅酸酯在醇溶剂中混合均匀，搅拌得到混合溶胶，然后向混合溶胶中加入过渡金属盐，搅拌均匀后得到混合体系A；

(2)将聚己二酰己二胺和发泡剂在醇溶剂中混合均匀后，进行静电纺丝，得到聚己二酰己二胺纤维，接着将聚己二酰己二胺纤维在惰性气体氛围中在300～500℃下煅烧5～12h，得到多孔碳纤维；

(3)将多孔碳纤维、表面活性剂和硅烷偶联剂加入混合体系A中，然后在120～160℃下密封反应3～8h，即得到车用空气净化剂；

(4)将上述车用空气净化剂与凹凸棒土按重量比为1:(10～50)的比例混合均匀，接着压模成型，并在惰性气体氛围中烧结，得到车用空气净化滤芯。

本发明还提供一种根据上述方法制备得到的车用空气净化滤芯。

通过上述技术方案，本发明将聚己二酰己二胺与发泡剂混合后进行静电纺丝和煅烧，得到多孔碳纤维，然后将多孔碳纤维与含有有机钛酸酯、有机硅酸酯和过渡金属盐的混合体系进行复合，能够使有机硅酸酯、有机钛酸酯和过渡金属离子进入多孔碳纤维的孔隙中，然后进行封闭热反应，在多孔碳纤维的孔隙内生成了具有催化性能的Si-M-TiO₂(过渡金属和硅共改性二氧化钛)，Si-M-TiO₂具有更高的催化活性，且避免了TiO₂的导电性差且光生电子和空穴容易重组的缺点，提高了催化剂的光利用率和催化效率。本发明的车用空气净化滤芯含有丰富的孔隙结构，比表面积高，能够吸附环境中有害气体，实现了VOCs富集、分解过程原位完成，提高了VOCs处理速率。

具体实施方式