[發明專利]一種防霾口罩

在審

• 申請號: 201610186293.6
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN107232661A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 王巖;龔*
• 申請（專利權）人: 龔*
• 主分類號: A41D13/11
• 分類號: A41D13/11;B01J23/68;B03C3/66;B03C3/41;B03C3/47
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于環保和健康領域，具體地，涉及大氣污染防護領域；更具體地，涉及一種新型防霾口罩。本發明還涉及所述防霾口罩的功能組件例如微型化靜電除塵裝置以及催化裝置。

背景技術

霧霾已經成為嚴重的環境問題之一。以霧霾較重的京津冀地區為例，僅從霧霾頻繁的10月和11月來看，近十年京津冀霾日增加趨勢明顯，平均增多近0.5天/年；近五年霾日較近十年增多0.47天/年。而《2014年度城市PM2.5排行榜》顯示，全國190座城市中超標城市占九成以上，并且四分之一的城市的PM2.5濃度甚至達到國家二級標準的兩倍以上。

人長時間處于霧天中易引發呼吸道疾病等健康問題，佩戴防霾口罩則是對策之一。目前常見的防霾口罩主要為高密度納米纖維網結構的無紡布過濾芯為主的整體過濾口罩和高分子聚合物外殼芯片式口罩。正規的品牌口罩，符合一定標準的型號對顆粒物是可以起到很好的阻隔作用的。

然而，一方面，由于現有防霾口罩主要濾材為致密的纖維網結構，雖然帶來了高效的顆粒物過濾效果，但是帶來的負面效果則是呼吸阻力的增加，進而影響心率等體征。特別是對于老人、兒童、體弱者以及室外進行一定強度的體力勞動或者運動的人，影響呼吸和心率帶來的后果更為嚴重。

另一方面，隨著工業廢氣和汽車尾氣造成的城市空氣成分變化，有機揮發物(VOC)的危害日益突顯，單純對顆粒物進行阻隔的現有防霾口罩已經不能滿足日常呼吸健康的需求。

因此，亟需開發新型的防霾口罩，其在保持好的顆粒物過濾效果 的同時，能夠有效地解決呼吸阻力大的問題并且能夠對有害氣體特別是VOC進行有效去除。

目前，靜電除塵在工業上已經有應用，其工作原理是利用高壓電場使煙氣發生電離，氣流中的粉塵荷電在電場作用下與氣流分離。負極由不同斷面形狀的金屬導線制成，稱為放電電極。正極由不同幾何形狀的金屬板制成，稱為集塵電極。靜電除塵器與其他除塵設備相比，耗能少，除塵效率高，適用于除去煙氣中0.01-50μm的粉塵。

另外，目前用于去除VOC的催化技術主要包括：貴金屬催化、光過渡金屬氧化物催化、臭氧催化氧化、催化燃燒，等等，并且通常將催化劑復合使用，以實催化性能的提升，特別是針對特定某種或某類有機揮發物的催化性能的提升。復合催化如Pt/TiO₂復合光催化劑可顯著提高光催化活性(黃濟超.具有光熱協同作用的納米TiO₂及Pt/TiO₂復合光催化劑的制備和氣相光催化性能[D].武漢理工大學，2010.)。Cu-Mn-Ce催化劑具有很強的活化有機分子的能力，優于貴金屬Pt、Pd的催化性能(孔嫻鷴.Cu-Mn-Ce催化劑的制備及其催化燃燒VOCs的性能研究[D].浙江工業大學，2014.)。Pt/γ-Al₂O₃催化劑具有良好的催化燃燒活性，200℃以下即可實現其完全氧化，Pd/γ-Al₂O₃催化劑對鄰二甲苯的催化燃燒活性最高，160℃反應溫度下，鄰二甲苯的轉化率高達90％，Au/TiO₂催化劑對甲醛的催化氧化活性最佳，室溫條件下甲醛的轉化率可達50％，Au/FeOx催化劑，80℃反應溫度下，可實現甲醛完全轉化為CO₂和H₂O，Au-Pd/CeO₂催化劑表現出更優越的甲苯催化燃燒活性；在180℃反應溫度下，甲苯在Au-Pd/CeO₂催化劑上即可實現完全轉化(李永強等，貴金屬催化劑用于VOCs催化燃燒的研究進展[J].廣東化工，2015，24：85-86.)。CuMnOx/TiO₂催化劑特定條件下，反應溫度250℃時，甲苯去除率為100％(李錦衛等，負載型CuMnOx/TiO₂催化劑催化燃燒甲苯[J].工業催化，2015，12：1002-1007.)。CuMn₂TiO₆催化劑對甲烷催化燃燒性能在特定條件下可使甲烷轉化率達到90％(丁天朋等，CuMn₂TiO₆催化劑的制備及其甲烷催化燃燒性能[J].石油化工，2015， 12：1518-1523.)。然而，對于仍然需要一種催化劑，能夠充分利用靜電除塵裝置的有害副產物——臭氧，來提高催化氧化的效果。

目前，亟需一種防霾口罩，其在保持好的顆粒物過濾效果的同時，能夠有效地解決呼吸阻力大的問題并且能夠對有害氣體特別是VOC進行有效去除。

發明內容