催化组件及其制备方法和空气调节设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及空气调节设备领域，具体而言，涉及一种催化组件及其制备方法，以及包含该催化组件的空气调节设备。
【背景技术】
[0002]随着近几十年经济的快速发展、人们生活水平的不断提高，人们对室内空气污染问题也愈发关注。现已知封闭空间内部以甲醛、臭氧、苯系物(如苯、甲苯、二甲苯)为主要的气态污染物，在目前的净化设备中主要采用催化净化法对其处理;具体而言，催化净化法中通过气态污染物在催化剂表面发生催化反应降解为水和二氧化碳而达到去除污染物的目的，由于该方法所具有的高效、安全等特点而使其广泛应用于空调器、空气净化器等设备中；例如，现有空调器或净化器中使用的催化组件的催化部分，其为由多种物质构成的层状结构，且催化部分一般复合在如电加热翅片、催化模块等载体上，但是，在空调器或净化器运行复杂工况时，往往伴随震动、风量变化、温湿度变化等现象，对于现有的催化组件而言，载体与催化部分之间，或催化部分的中各层结构之间的热膨胀系数差异，这些震动、风量变化、温湿度变化等现象容易导致催化部分从载体剥离，或者催化部分各层之间分离、变形等问题;且对于现有将催化部分复合在载体上的方式获得的产品，其对气态污染的吸收能力较差，由此使得产品的净化效率和净化能力也相对偏低，当然，现有也有将催化部分浸渍在载体上的方式，但该方式中无法有针对性的加工获得催化部分厚度一定的产品，这极大地增加了产品生产过程的返工率，而导致产品的生产效率降低，不利于其在生产领域中进行推广。
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种催化组件的制备方法，其生产效率高，且所制备的催化组件的降解效率高、耐候性强。
[0004]本发明的另一个目的在于提供一种采用上述方法制成的催化组件。
[0005]本发明的又一个目的在于提供一种具有上述催化组件的空气调节设备。
[0006]为实现上述目的，本发明第一方面的实施例提供了一种催化组件的制备方法，包括:预热步骤，将载体加热至第一预设温度;喷涂步骤，采用喷涂工艺向加热后的所述载体的表面喷涂前驱液，其中，所述第一预设温度不低于所述前驱液中前驱物的氧化温度，且所述前驱液的前驱物被氧化以后在所述载体的表面形成金属氧化层;沉积步骤，在所述金属氧化层上沉积贵金属。
[0007]可以理解的是，上述第一预设温度应当低于载体的变形温度，以避免载体变形。
[0008]本发明第一方面的实施例提供的催化组件的制备方法，采用喷涂工艺向加热后的载体的表面喷涂前驱液，利用载体上的热量使前驱液中的前驱物发生氧化反应，且生成的金属氧化物直接负载在载体表面，从而得到负载在载体表面的金属氧化层结构，该工艺实施过程简单、实施成本低，具备良好的工业化生产潜力;相对于现有的复合工艺和浸渍工艺而言，本方法中前驱物的喷涂量易于控制，以此便于控制生成的金属氧化层厚度，从而提高产品的合格率;且本方法中前驱物在载体表面氧化、以及金属氧化物成型的过程极为迅速，这使制备催化组件的效率显著提升，另外在该急速成型下所获得的金属氧化层内部结构更为蓬松，这极大地提高了金属氧化层微观多孔结构的孔隙率，由此一方面可增加贵金属在金属氧化层上的有效沉积面积，以利于贵金属在金属氧化层内部分散，从而提高催化组件对气态污染物的降解效率，且此处提高多孔结构的孔隙率可相应提高其对气态污染的吸收能力，以利于气态污染物在孔内均匀扩散，以此可进一步提高催化组件在高风速下对气流的净化能力和降解效果，另一方面可提高金属氧化层在载体内部的渗透和附着能力，从而提高金属氧化层在载体表面附着强度，由此可避免苛刻工作条件下催化组件的金属氧化层从载体表面剥离的问题，提高产品耐候性，使其更可靠。
[0009]另外，本发明提供的上述实施例中的催化组件的制备方法还可以具有如下附加技术特征:
[0010]在上述技术方案中，在所述喷涂步骤中，所述喷涂工艺为喷雾沉积工艺。
[0011]喷雾沉积工艺中利用喷枪进行喷涂时，包含有前驱物的前驱液呈雾状喷射到载体表面，以此一方面可以保证前驱物与氧气接触的充分性，从而保证其氧化效率和氧化充分性，以提高金属氧化层的成型速度，由此可相应提高金属氧化层内部孔隙率，从而强化产品的强度和耐候性能，以及提高产品对气流中气态污染物的降解效率;另一方面，可以保证包含前驱物的前驱液均匀地分布到载体表面，由此更精确地控制前驱物在载体表面的单位面积分布量，从而可以获得厚度均匀的金属氧化层，以提高产品的合格率。
[0012]在上述任一技术方案中，在所述喷雾沉积工艺中，所用喷枪的喷嘴与所述载体的表面的距离为5cm?20cm，所述喷枪的喷嘴与所述载体的表面的夹角为0°?90°，所述喷枪的雾化速率为lml/min?300ml/min，所述喷枪在所述载体的表面上的移动速度为lcm/min?50cm/mino
[0013]喷雾沉积工艺中，在常规雾化压力下，控制喷嘴与载体的表面的距离不小于5cm，这可以强化对前驱液的雾化效果，进而确保可以达到提高金属氧化层内部的孔隙率的目的，另外，控制喷嘴与载体的表面的距离不大于20cm，以此可以利用喷枪对前驱液的喷涂压力，促使前驱物氧化后形成的金属氧化物向载体渗透，从而进一步提高金属氧化层在载体表面的附着强度，提高产品的耐候性和强度;进一步地，优选上述所用喷枪的喷嘴与载体的表面的距离为8cm?15cm;可更进一步控制所用喷枪的喷嘴与载体的表面的距离为1cm?12cm，这可获得综合以上两方面的因素最佳设计；当然，本方法并不局限于此，随着雾化压力的升高或降低，所用喷枪的喷嘴与载体的表面的距离可随之小幅度地上升或下降。
[0014]喷雾沉积工艺中，在常规雾化压力下，控制喷枪的喷嘴与所述载体的表面的夹角为0°?90° 般喷涂状态下，优选喷枪的喷嘴与所述载体的表面的夹角为90°，以此最大程度地确保包含前驱物的前驱液在载体表面的分布均匀性，从而确保金属氧化层厚度均匀性，以此还可最大程度地利用喷枪对前驱液的喷涂压力促使前驱物氧化后形成的金属氧化物向载体渗透，从而提高金属氧化层在载体表面的附着强度；当然，对于需要局部控制金属氧化层厚度时，可以通过控制喷枪的喷嘴与所述载体的表面的夹角在0°?90°的范围内变化以达到局部控制金属氧化层厚度的目的。
[0015]喷雾沉积工艺中，在常规雾化压力下，控制喷枪的雾化速率为lml/min?300ml/min，且控制喷枪在载体的表面上的移动速度为lcm/min?50cm/min，该设计在确保产品生产效率的前提下，所获得的金属氧化层的孔隙率远高于现有复合或浸渍工艺获得的金属氧化层的孔隙率，从而提高成品对气态污染物的降解性能。
[0016]综上，本方案通过综合控制喷嘴与载体的表面的距离、喷嘴与载体的表面的夹角、喷枪的雾化速率及喷枪在载体的表面上的移动速度等因素，可以获得孔隙率高、厚度均匀的金属氧化层，以此提尚广品的品质。
[0017]在上述任一技术方案中，优选地，在所述喷雾沉积工艺中，所用喷枪的喷嘴为压力雾化喷嘴、气体雾化喷嘴或超声雾化喷嘴。
[0018]喷枪的喷嘴选用压力雾化喷嘴、气体雾化喷嘴或超声雾化喷嘴均可获得满足本方法预期的金属氧化层结构；当然，针对不同的成本控制要求和工人素质情况，本方案中喷枪还可以选用其他类型喷嘴，此处就不再一一列举了，但均应在本方案的保护范围内。
[0019]在上述任一技术方案中，在所述喷涂工艺中，所述前驱液由载气驱动，且所述载气包含氧气。
[0020]本方案中，设置用于驱动前驱液的载气中包含氧气，例如载气为空气，或氧气与如氮气等惰性气体的混气，这可以提高前驱物被氧化成为金属氧化物的效率，由此一方面可加快喷涂工艺的进程，减少生产耗时;另一方面可以加快金属氧化层的成型过程，这可以提高金属氧化层微观多孔结构的孔隙率，由此不仅提高了催化组件的降解效率，且提高了金属氧化层在载体内部的渗透能力，使金属氧化层在载体上的附着力更强。
[0021 ]在上述任一技术方案中，在所述喷涂步骤之前，将所述前驱物溶于溶剂中，并搅拌均匀以制成所述前驱液。
[0022]在上述任一技术方案中，在所述预热步骤中，所述第一预设温度在300°C?1300°C的范围内。
[0023]值得说明的是，本方案中金属氧化层为催化组件中能够将气态污染物氧化的辅助催化部分，此处优选该金属氧化层的前驱物为锰盐、钴盐、铁盐、铜盐、镍盐、钛盐、铝盐中的一种或多种