一种防霾口罩的制作方法

本发明属于环保和健康领域，具体地，涉及大气污染防护领域；更具体地，涉及一种新型防霾口罩。本发明还涉及所述防霾口罩的功能组件例如微型化静电除尘装置以及催化装置。

背景技术：

雾霾已经成为严重的环境问题之一。以雾霾较重的京津冀地区为例，仅从雾霾频繁的10月和11月来看，近十年京津冀霾日增加趋势明显，平均增多近0.5天/年；近五年霾日较近十年增多0.47天/年。而《2014年度城市pm2.5排行榜》显示，全国190座城市中超标城市占九成以上，并且四分之一的城市的pm2.5浓度甚至达到国家二级标准的两倍以上。

人长时间处于雾天中易引发呼吸道疾病等健康问题，佩戴防霾口罩则是对策之一。目前常见的防霾口罩主要为高密度纳米纤维网结构的无纺布过滤芯为主的整体过滤口罩和高分子聚合物外壳芯片式口罩。正规的品牌口罩，符合一定标准的型号对颗粒物是可以起到很好的阻隔作用的。

然而，一方面，由于现有防霾口罩主要滤材为致密的纤维网结构，虽然带来了高效的颗粒物过滤效果，但是带来的负面效果则是呼吸阻力的增加，进而影响心率等体征。特别是对于老人、儿童、体弱者以及室外进行一定强度的体力劳动或者运动的人，影响呼吸和心率带来的后果更为严重。

另一方面，随着工业废气和汽车尾气造成的城市空气成分变化，有机挥发物(voc)的危害日益突显，单纯对颗粒物进行阻隔的现有防霾口罩已经不能满足日常呼吸健康的需求。

因此，亟需开发新型的防霾口罩，其在保持好的颗粒物过滤效果 的同时，能够有效地解决呼吸阻力大的问题并且能够对有害气体特别是voc进行有效去除。

目前，静电除尘在工业上已经有应用，其工作原理是利用高压电场使烟气发生电离，气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离。负极由不同断面形状的金属导线制成，称为放电电极。正极由不同几何形状的金属板制成，称为集尘电极。静电除尘器与其他除尘设备相比，耗能少，除尘效率高，适用于除去烟气中0.01-50μm的粉尘。

另外，目前用于去除voc的催化技术主要包括：贵金属催化、光过渡金属氧化物催化、臭氧催化氧化、催化燃烧，等等，并且通常将催化剂复合使用，以实催化性能的提升，特别是针对特定某种或某类有机挥发物的催化性能的提升。复合催化如pt/tio2复合光催化剂可显著提高光催化活性(黄济超.具有光热协同作用的纳米tio2及pt/tio2复合光催化剂的制备和气相光催化性能[d].武汉理工大学，2010.)。cu-mn-ce催化剂具有很强的活化有机分子的能力，优于贵金属pt、pd的催化性能(孔娴鹇.cu-mn-ce催化剂的制备及其催化燃烧vocs的性能研究[d].浙江工业大学，2014.)。pt/γ-al2o3催化剂具有良好的催化燃烧活性，200℃以下即可实现其完全氧化，pd/γ-al2o3催化剂对邻二甲苯的催化燃烧活性最高，160℃反应温度下，邻二甲苯的转化率高达90％，au/tio2催化剂对甲醛的催化氧化活性最佳，室温条件下甲醛的转化率可达50％，au/feox催化剂，80℃反应温度下，可实现甲醛完全转化为co2和h2o，au-pd/ceo2催化剂表现出更优越的甲苯催化燃烧活性；在180℃反应温度下，甲苯在au-pd/ceo2催化剂上即可实现完全转化(李永强等，贵金属催化剂用于vocs催化燃烧的研究进展[j].广东化工，2015，24：85-86.)。cumnox/tio2催化剂特定条件下，反应温度250℃时，甲苯去除率为100％(李锦卫等，负载型cumnox/tio2催化剂催化燃烧甲苯[j].工业催化，2015，12：1002-1007.)。cumn2tio6催化剂对甲烷催化燃烧性能在特定条件下可使甲烷转化率达到90％(丁天朋等，cumn2tio6催化剂的制备及其甲烷催化燃烧性能[j].石油化工，2015， 12：1518-1523.)。然而，对于仍然需要一种催化剂，能够充分利用静电除尘装置的有害副产物——臭氧，来提高催化氧化的效果。

目前，亟需一种防霾口罩，其在保持好的颗粒物过滤效果的同时，能够有效地解决呼吸阻力大的问题并且能够对有害气体特别是voc进行有效去除。

技术实现要素：

本发明人经过深入的研究和创造性的劳动，在剖析现有防霾口罩存在问题的基础上，综合采用电子、材料、化工等多学科的技术手段，制得了一种微型化的静电除尘装置，并且创造性地将微型化的静电除尘装置和催化装置联用，制得了一种新型的防霾口罩。本发明人惊奇地发现，该防霾口罩在保持好的颗粒物过滤效果的同时，能够有效地解决呼吸阻力大的问题并且能够对有害气体特别是voc进行有效去除。由此提供了下述发明：

本发明的一个方面涉及一种(微型化的)静电除尘装置，包括：电晕丝、集尘板和高压模块，所述静电除尘装置的在三维方向上的尺寸分别均≤350mm、≤300mm、≤280mm、≤250mm、≤200mm、≤180mm、≤150mm、≤140mm、≤130mm或≤120mm；

优选地，在三维方向上的尺寸分别为

250-50mm、30-5mm和20-2mm，

200-60mm、25-8mm和15-2mm，

180-70mm、20-10mm和12-3mm，

150-90mm、18-12mm和10-4mm，

130-110mm、17-13mm和8-4mm，或者

120mm、15mm和6mm。

不拘于理论的限制，电晕丝(放电电极)同高压模块(高压设备)的负极相连，放出电晕，电离周围一定范围内的空气产生电子，颗粒物经过电晕丝附近时，与电子结合带上负电荷，带电颗粒经过集尘板 (集尘电极)之间时，在电场力的作用下被吸附到带正电的集尘板上。原理的示意图如图1。

在本发明的一个实施方案中，所述静电除尘装置的总体尺寸为长120mm、宽15mm、厚6mm。

在本发明的一些实施方案中，所述的静电除尘装置，其特征在于如下的(1)-(14)项中的任意一项或者多项：

(1)所述电晕丝为至少1条、至少2条、至少3条、至少4条、至少5条、至少6条、至少7条或者至少8条；例如1-8条、1-10条、1-12条、1-14条、1-16条、1-18条或1-20条；

(2)所述集尘板为至少2块、至少3块、至少4块、至少5块、至少6块、至少7块或者至少8块；例如1-4块、1-6块、1-8块、1-10块、1-12块、1-14块、1-16块、1-18块或1-20块；

(3)所述高压模块的正极的工作电压3-15kv，负极的工作电压1-6kv；优选地，正极的工作电压5-12kv，负极的工作电压2-7kv；更优选地，正极的工作电压7-10kv，负极的工作电压3-5kv；

(4)高压模块含有直流电源；优选地，电源电压为3-12v；

(5)所述静电除尘装置还包括导线和/或开关；

(6)电晕丝连接至高压模块的负极；

(7)相邻的集尘板中，其中一块集尘板连接至高压模块的正极，另一块集尘板连接至高压模块的负极；

(8)当电晕丝为至少2条时，相邻电晕丝之间的距离为1.6-12mm、1.6-6mm、2-6mm、3.2-6mm、3.2-4mm或4mm；

(9)相邻集尘板之间的距离为0.5-6mm、0.5-5mm、0.5-4mm、0.8-3mm、0.8-2.8mm、1.0-2.5mm、1.2-2.5mm、1.5-2.5mm、1.8-2.5mm、1.8-2.2mm或者2mm；

(10)相邻电晕丝与集尘板之间的距离即电晕丝到靠近电晕丝一侧集尘板边缘的距离为1-15mm、1-12mm、1-10mm、2-8mm、2-7mm、3-6mm、2-5.5mm、3-5.5mm、4-5mm或者4mm；

(11)电晕丝的条数为集尘板块数的一半；

(12)电晕丝的条数为偶数，并且集尘板的块数为偶数；优选地，一半电晕丝和一半集尘板分布在静电除尘装置的左侧，另外一半电晕丝和另外一半集尘板分布在静电除尘装置的右侧；优选地，左侧的电晕丝和集尘板与右侧的电晕丝和集尘板对称地分布；

(13)相邻的两块集尘板的宽度不相等，长度相等或者不相等；

优选地，宽集尘板与窄集尘板相间排列；

优选地，宽集尘板连接至高压模块的正极，窄集尘板连接至高压模块的负极；

优选地，每条电晕丝与邻近的窄集尘板在同一水平面上；

不拘于理论的限制，电晕丝的作用是产生电晕，而宽集尘板和窄集尘板的作用是产生电场，所以同为负极的电晕丝和窄极板在一起对极板间的平行电场影响较小。

优选地，宽集尘板长40-60mm、宽3-6mm，窄集尘板长40-60mm、宽2-3mm；

更优选地，宽集尘板长45-55mm、宽4-5mm，窄集尘板长45-55mm、宽2-3mm；

进一步优选地，宽集尘板长50mm、宽5mm，窄集尘板长50mm、宽2.5mm；

(14)所述集尘板为等间距排列和/或所述电晕丝为等间距排列。

不拘于理论的限制，本发明的静电除尘装置的集尘板采用了超窄电极间距(优选2mm)，而工业中静电除尘器主流采用宽间距或较大间距，以避免湍流反混影响除尘效率，而本发明中静电除尘装置用于口罩除尘，相对来说这样的小体积装置不会受湍流反混的影响，又优选电晕丝极间距与极板间距相等，因而同时能提高电流密度，粉尘荷电充分，除尘效果良好。另外，装置可拆卸，静电除尘装置的集尘板可及时清洗及更换，而工业静电除尘器积尘清理一直是很大的问题，通常是通过极板震动或电极移动来清除附着的大量灰尘。

不拘于理论的限制，集尘板间距和电晕丝的间距需要调整和匹配，间隔太远影响电晕的电流，间隔太近，电晕线间可能会产生屏蔽现象， 造成电晕线表面电场强度减弱，集尘板的间距也会对除尘效果有显著影响，因此需协调集尘板和电晕丝的距离以及各自的间距，通过大量实验确定一个高效除尘的参数。

不拘于理论的限制，电晕丝的电晕范围(也称电晕区)可能局限于电晕线周围几毫米处，放的距离集尘板越远，进入装置的颗粒物的有效荷点数越小，但是电晕丝也不能距离集尘板太近，因为会产生击穿现象，即电晕丝和集尘板之间产生电弧。优选地，电晕丝和集尘板之间的间距为4毫米。优选地，电晕丝之间的间距为电晕丝和集尘板之间的间距的0.8至1倍。

本发明的另一方面涉及一种催化剂，包括纳米金和锰氧化物，其中，所述锰氧化物选自mno、mn2o3、mno2和mn3o4中的任意一种或者几种的混合物；优选地，选自mno、mn2o3、mno2中的任意一种或者几种的混合物。

不拘于理论的限制，纳米金催化的基本原理是：当金颗粒尺寸小于10纳米时，比表面积、表面能显著增大，原子电子结构发生变化，表面的键态和电子态与颗粒内部不同，表面原子配位不全等，导致表面的活性位置增加，这就使纳米颗粒具备了作为催化剂的基本条件。随着粒径的减小，表面光滑程度变差，形成了凹凸不平的原子台阶，这就增加了化学反应的接触面。粒径越小，催化活性越高，与其他过渡金属氧化物催化剂结合使用，可通过增加活性位点，提高催化效率。

不拘于理论的限制，mnox催化的基本原理是：首选，一个o3分子吸附到催化剂表面而后发生解离，生成一个o2分子和一个原子氧化物。然后，原子氧化物与另一个气态o3分子通过反应形成吸附态过氧物和气态o2分子。最后，吸附态过氧中间体分解出o2分子，并生成强氧化性自由基与有机挥发物反应。反应主要由氧化还原过程组成，稳态时氧化还原速率相等，因此，越容易发生氧化还原反应的催化剂，其催化分解臭氧的活性越高，这也解释了为什么锰氧化物等过渡金属氧化物具有很好臭氧分解活性。另外，也可以使用其它的过渡金属氧 化物，例如钒、钛等的氧化物。

在本发明的一些实施方案中，所述的催化剂，其中，纳米金质量/(纳米金质量+锰氧化物质量)为0.5％-5％、1％-5％、1.2％-5％、1.5％-5％、1％-2％、1.2％-2％或者1.5％。

在本发明的一些实施方案中，所述的催化剂，其中，mno∶mn2o3∶mno2的摩尔比为(18-30)∶(5-10)∶(10-18)；优选为(20-25)∶(5-9)∶(12-16)；更优选为22∶7∶14。

在本发明的一些实施方案中，所述的催化剂，其中，所述锰氧化物通过如下方法制得：

(1)将mnso4溶液逐滴加入kmno4溶液中，或者将kmno4溶液逐滴加入mnso4溶液中；

(2)向步骤(1)产物中加入适量硝酸溶液，静置；

(3)将步骤(2)产物过滤，滤渣用去离子水洗涤，得到固体产物；

(4)干燥固体产物，得到所需锰氧化物。

不拘于理论的限制，硝酸促进沉淀生成完全，影响后面干燥后的晶型，最终效果表现在催化性能上。

在本发明的一些实施方案中，所述的催化剂，其特征在于如下的1)-5)项中的任意一项或者多项：

1)所述mnso4溶液的浓度为0.2g/ml-0.50g/ml；优选为0.27g/ml；

2)所述kmno4溶液的浓度为0.02g/ml-0.15g/ml；优选为0.06g/ml；

3)所述硝酸溶液的浓度为0.1g/ml-1.4g/ml；优选为0.6mol/l；

4)每100ml步骤(1)产物硝酸溶液1ml-3ml；

5)干燥的温度为100℃-120℃；优选为105℃-115℃；更优选为110℃。

不拘于理论的限制，如果干燥的温度过低，则可能导致不同锰氧化物之间的比例发生变化，可能影响催化剂的性能；如果干燥的温度过高，则可能导致晶体之间的粘连，影响晶型。

本发明的再一方面涉及一种催化装置，其含有本发明中任一项所述的催化剂以及负载材料；优选地，所述负载材料选自无纺布、针织布或者毛毡；优选地，所述催化剂以及负载材料形成一层或者多层膜的形式；优选地，所述催化装置还包括用于固定催化剂和负载材料的固定装置。

本发明的再一方面涉及一种口罩(防霾口罩)，其含有本发明中任一项所述的静电除尘装置，和/或本发明中任一项所述的催化剂或者本发明的催化装置；

优选地，所述口罩包括：功能模块外壳、静电除尘模块即静电除尘装置、催化模块即催化装置和口罩基底12；

优选地，所述功能模块外壳包括：功能模块外壳前侧1、功能模块外壳后侧4和位于两侧的电晕丝固定装置5，围成封闭或基本封闭的长条形空间；所述前侧1和后侧4的内壁有集尘板卡槽及排线通道2；所述后侧4的外壁有与口罩基底的连接组件；

优选地，所述静电除尘模块包括电晕丝6、集尘板7和高压模块8；

优选地，所述催化模块包括固定装置9、催化剂和负载材料10。

在本发明的一些实施方案中，所述的口罩，其特征在于如下的1)-7)项中的任意一项或者多项：

1)所述功能模块外壳的材料(材质)为通用塑料、工程塑料或特种塑料，包括但不限于，聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、abs、环氧塑料、聚碳酸酯或abs工程塑料；

2)所述前侧1、后侧4以及电晕丝固定装置5的边缘有装配位卡扣；

3)所述集尘板卡槽及排线通道2用于固定集尘板和放置电晕丝；

4)所述连接组件为插槽3和扣环11；

5)所述高压模块8位于长条形空间的大约中间位置；

6)口罩基底12为n95级别或n95级别以上的过滤用无纺布滤材； 优选地，所述口罩基底能够与人面部贴合；

7)所述口罩基底12上有呼吸阀13。

所述功能模块外壳前侧1和功能模块外壳后侧4，优选采用abs材料加工，具有良好绝缘性，强度高。前侧1和后侧4的边缘有装配位卡扣固定，同时两端的电晕丝固定装置5(电晕丝固定框)也起到边缘固定作用。

所述集尘板卡槽及排线通道2，用于固定集尘板和放置电晕丝。排线实际上就是电晕丝包着漆的那部分，不起作用，连到高压模块。

所述功能模块与口罩基底连接插槽3，用于连接口罩基底。

所述电晕丝固定装置5，开槽处固定电晕丝，位置与窄集尘板在同一水平线上。

所述电晕丝6(也称为电晕线)，采用0.02mm钨丝，负极电晕，放电效果好。数量与窄集尘板数目相同。与高压模块相连。电晕丝的尾端可以固定在功能模块外壳上。

所述集尘板7，优选地，包括宽集尘板(例如长50mm，宽5mm)和窄集尘板(例如长50mm，宽2.5mm)，其相间重复排列。

不拘于理论的限制，集尘板的宽窄无实质影响，这样的设计是为了便于组装和走排线，而重复排列是为了增加吸附颗粒物的面积。集尘板通常由导电材料制成，颗粒物负载上电荷后，在电场的作用下，富集到集尘板上。

所述高压模块8(含电池)，为直流供电。电池采用纽扣电池即可，输入电压3-12v，通过高压模块得到高压。高压正极工作电压7-10kv，高压负极工作电压3-5kv，电晕极的平均电场强度12kv。

所述催化材料固定装置9，用于固定一层或者多层催化材料膜10。在本发明的一个实施方案中，催化材料膜是无纺布负载上催化剂涂层，然后膜被分层安装。

所述催化材料膜10，采用mnox和纳米金为主成分(另外还含有少量的胶以及一些杂质，可以忽略)的涂层的负载材料。负载材料可以是无纺布、针织布、毛毡，考虑到无纺布相对来讲负载率较高，优 选无纺布。膜本身可以商购，也可以自行制作，能把催化剂负载上就行。另外，膜的厚度影响不大。

所述扣环11，用于将功能模块固定到口罩基底上。也可以用无voc胶粘剂直接将功能模块粘到口罩基底上。

所述口罩基底12，采用n95级别过滤材料为口罩基底材料，外形为采用立体设计，贴合面部，无漏气。

所述呼吸阀13，用于去除口罩内腔湿气及二氧化碳积存。呼吸阀的外壳为abs材料，可商购也可定制。

本发明中，

术语“(相邻)电晕丝与集尘板之间间隔”、“(相邻)电晕丝与集尘板之间距离”、“(相邻)电晕丝与集尘板间隔”、“(相邻)电晕丝与集尘板距离”具有相同的含义，均指电晕丝与距离最近的集尘板的边缘之间的距离。

术语“有机挥发物(voc)”包括但不限于如下的任意一种或者几种的混合物：甲醛(hcho)，苯系物(例如苯、甲苯、二甲苯等)，氮氧化物(nox)(例如一氧化二氮(n2o)、一氧化氮(no)、二氧化氮(no2)、三氧化二氮(n2o3)、四氧化二氮(n2o4)等，以及它们的混合物)，臭氧(o3)等。在本发明的一个实施方案中，所述nox是指no和/或no2。

mn的化合价有+2、+3、+4、+6、+7，都有对应的氧化物。本发明中，术语“mnox”是指选自mno、mn2o3、mno2、mn3o4中的任意一种或者几种的混合物。优选地，选自mno、mn2o3、mno2中的任意一种或者几种的混合物。

发明的有益效果

本发明口罩直接利用微型化的静电除尘模块高效去除呼气时气流中的颗粒物，继而利用静电除尘装置产生的微量臭氧通过催化材料有效滤除有害气体成分，结构简单，过滤效率高，集尘板可拆卸清洗， 无明显呼吸阻力，适用于日常佩带防护粉尘和汽车尾气，特别是严重雾霾天气佩带阻隔雾霾。

附图说明

如果没有特别说明，下面的附图中的各数字所代表的含义如下：

1.功能模块外壳(前侧)，2.集尘板卡槽及排线通道，3.功能模块与口罩基底连接插槽，4.功能模块外壳(后侧)，5.电晕丝固定装置，6.电晕丝，7.集尘板，8.高压模块(含电池)，9.催化材料固定装置，10.催化材料，11.扣环，12.口罩基底，13.呼吸阀，14.导线。

图1：本发明的微型静电除尘装置的原理示意图。

图2：微型化静电除尘装置的电路示意图。

图3：防霾口罩功能模块的后侧视图。

图4：集尘板卡槽及排线通道2的局部放大图。2-1，集尘板卡槽，实际上是在长条部分的表面上加工一个细缝凹槽。2-2，排线通道(预留3个)。

图5：防霾口罩功能模块前侧视图。

图6：防霾口罩正面图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

制备例1：高压模块的设计和组装

将可调高压发生器(输入3～15v，输出3～12kv)、开关及3v纽扣电池放矩形模具(长32mm，宽15mm，高7mm)中，通过环氧树脂 (6101型号)和硬化剂(施能牌ep固化剂)，环氧树脂与硬化剂取等量体积分数搅匀后使)进行灌注并烘干，得到矩形的高压模块。将所得高压模块粘附固定到口罩外壳内部，引出的导线分别与集尘板和电晕丝相连。

如图2所示。

制备例2：静电除尘模块(微型化静电除尘装置)和口罩的组装

将集尘板7和高压模块8(制备例1制得，含电池)分别安装到功能模块外壳(前侧)1的集尘板卡槽及排线通道2，将功能模块3与口罩基底12连接插槽。集尘板之间的间隔距离为2毫米。

将电晕丝6安装到电晕丝固定装置5，连接高压模块8的部分通过集尘板卡槽及排线通道2。电晕丝之间的间隔距离为4毫米。电晕丝与集尘板之间的间距距离为4毫米。

将催化材料膜10固定到催化材料固定装置9，并安装到功能模块外壳(后侧)4。

将前侧1和后侧4拼装到一起，通过扣环11安装到带有呼吸阀13的口罩基底12上。

如图3、图4、图5和图6所示。

使用前的电池安装：拆开功能模块外壳前侧1和后侧4，取下高压模块8，将电池放入高压模块8的电池舱，拼装前侧1和后侧4。

吸气时，空气从装置两侧的电晕丝固定装置5进入，经过电晕丝，气流大致平行于集尘板到达口罩中间部位即高压模块8后侧，同过催化材料膜10，进入鼻腔。

呼气时，气体从呼吸阀13呼出，也有部分逆着吸气时的气流路线出去。

制备例3：静电除尘模块的组装(电晕丝间隔3.2毫米)

参照上面的制备例2进行，只是将电晕丝之间的间隔调整为3.2毫米。

制备例4：催化材料的制备

1.配制纳米金溶胶

配制浓度为2.44×10^-3mol/l的haucl4.4h2o溶液、浓度为3.43×10^-2mol/l的na3c6h5o7.2h2o溶液、浓度为1.00×10^-4mol/l的pvp溶液，以及浓度为0.391mol/l的nabh4溶液备用。在烧杯中加入10ml氯金酸溶液，10mlpvp溶液(保护剂)，80ml三蒸水，将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器上，边加热边搅拌，搅拌的转速设置为600r/min，加热至75℃，恒温2min，用移液管移取一定体积的还原剂(na3c6h5o7或nabh4)溶液，迅速一次加入到上述混合液，开始计时，使液体颜色恒定并持续加热一段时间共9min，停止加热，继续搅拌5min后，停止搅拌，冷却至室温，所得液体为纳米金溶胶，经计算，其中纳米金浓度约为2.44×10^-4mol/l。

2.制备纳米金-锰氧化物负载材料

取一定量的kmno450g固体放入烧杯中，加入去离子水180ml溶解，再按一定比例配比称取mnso436g固体放入另一个烧杯中，加入去离子水600ml溶解。剧烈搅拌下，将mnso4溶液逐滴加入kmno4溶液中，逐渐有褐色沉淀出现，然后向混合液体中加入一定量的0.6mol/l的硝酸溶液，静置24h后过滤、洗涤，得到固体，110℃烘箱中干燥过夜，获得所需锰氧化物。

该锰氧化物中，mno∶mn2o3∶mno2的摩尔比约等于22∶7∶14，具体计算方法可参照现有技术，例如胡华，方德，石再莹，马娟，梅笛，何峰.mno_x中锰离子的价态和含量的研究[j].中国锰业，2013，03：9-12。

取出1g锰氧化物固体，取上述纳米金溶胶320ml混合，快速搅拌10min，过滤后取出，400℃下空气中烘焙到干燥即取出(目的是快速的把过滤物里的残留水分和可挥发物质去除，烘干到干燥即可)，得到纳米金-锰氧化物负载材料。

3.负载到无纺布

将所得纳米金-锰氧化物负载材料用去离子水溶解至适当浓度，加入少量无voc粘接剂，搅拌均匀，然后将无纺布浸入后提出，通过滚筒扎光机将无纺布上多余的锰氧化物混合液挤压去除，而后将无纺布于90℃烘箱中干燥，得到催化材料。

制备例4制得的的催化材料中，纳米金负载比例＝纳米金质量/(纳米金质量+锰氧化物质量)＝0.01529/(0.01529+1)×100％≈1.5％。

制备例5：催化材料的制备

参照上面的制备例4进行，只是将纳米金负载比例调整为2％。

对比例1：其它的静电除尘模块的组装(集尘板间隔3毫米)

参照上面的制备例2进行，只是将集尘板之间的间隔调整为3毫米。

对比例2：其它静电除尘模块的组装(电晕丝与集尘板之间间隔6毫米)

参照上面的制备例2进行，只是将集尘板和电晕丝之间的间隔调整为6毫米。

对比例3：对比催化材料的制备(纳米金负载比例为0％)

参照上面的制备例4进行，只是不使用纳米金，仅使用锰氧化物，即纳米金负载比例为0％。

对比例4：对比催化材料的制备(纳米金负载比例为1％)

参照上面的制备例4进行，只是纳米金负载比例调整为1％。

实施例1：颗粒物去除实验

(1)将催化材料(制备例4制得)搭载至静电除尘模块(制备例2-3，对比例1-2)，在大气评价舱内进行颗粒物去除实验。实 验条件如下：

调节环境温度(25±5℃)、湿度(35％±5％)、气氛浓度(颗粒物气氛由烟香提供初始约200μg/m³，voc气氛由苯系物提供(苯∶甲苯∶二甲苯∶二硫化碳＝1∶2∶4∶3(体积比，综合0.1mg/m³)，甲醛由福尔马林溶液释放(0.1mg/m³)。

(2)使用tsi颗粒物检测仪(tsi公司dusttrakdrx气溶胶监测仪8533)进行颗粒物去除效果测试。测试条件如下：

气氛流度1l/s、高压正极工作电压7-10kv，高压负极工作电压3-5kv，电极板间距2mm，电晕极通路截面尺寸1.5mm×6mm，电晕丝间距2mm，居中排列，负电极电晕，电晕极至集尘极的间距约4mm、电晕极的平均电场强度12kv。

结果发现：在相同的实验条件下，使用制备例2或者制备例3的静电除尘模块时，颗粒物去除效果较好，均可达到95％的过滤效果，并且多次重复实验测试，均能达到95％的过滤效率。而采用对比例1时，过滤效率下降，过滤效率约8％；单独采用对比例2时，过滤效率约40％。

实施例2：voc去除实验

参照实施例1中的步骤(1)进行。

其中，使用ppm-htv甲醛检测仪、ppbraeplusvoc检测仪测试环境气氛和过滤后气体的有害气体浓度，去除率为(环境气氛浓度-滤除后气氛浓度)/环境气氛浓度。

结果发现，使用制备例4或者制备例5制得的催化材料对甲醛及臭氧的催化率(即去除率)均可达80％，对voc的催化率(即去除率)均达30％。

在同样的实验条件下，采用上面的对比例3-4制得的催化材料时，对甲醛及臭氧的去除率分别约70％、75％，对voc的去除率分别约26％、30％。

尽管本发明的具体实施方式已经得到详细的描述，本领域技术人员将会理解。根据已经公开的所有教导，可以对那些细节进行各种修改和替换，这些改变均在本发明的保护范围之内。本发明的全部范围由所附权利要求及其任何等同物给出。