消除机动车辆内部空气污染物的材料和装置的制作方法

本发明涉及保持运输工具内部空气清洁的技术方案和相关的装置。进一步，本发明采用对金属，无机氧化物，挥发性有机物和细菌，病毒等生物活性物质的蒸汽有高灵敏度,大容量吸附作用的纳米化学材料制剂来消除汽车内部空间的污染物。更进一步，本发明采用的装置具有双功能，能够在乘用车运行状态下向外界鼓风促进空气循环；在停车状态下连续抽气实施消除污染物的清洁操作。再进一步，本发明涉及的装置能够通过无线网络瞬时报告车内空气的清洁程度。

背景技术：

汽车正在日益成为大众生活中不可或缺的部分。按人均寿命79岁计算，每一个人大约有5年的时间是在驾驶汽车，相当于每天驾驶超过100分钟，人生总驾驶里程为大约130万公里。可是公众对汽车使用过程中所涉及的潜在危险性的认识往往仅仅局限于机械故障，气候条件，道路状况或者人为因素，诸如超速，酒驾，毒驾，是否正确使用安全带等等方面，而常常忽视了汽车内部的密闭，狭小空间里由细微颗粒物引起的空气污染可能对乘员身体产生的危害。

根据美国国家可再生能源实验室(nationalrenewableenergylaboratory)报告，处于阳光照射下的汽车内部某些部件表面的温度可以高达120℃；而且由于汽车全方位的玻璃结构导致高度太阳辐射，所有波长长于315纳米紫外光都具有至少63％的透过率,短于315纳米波长的深紫外光透过率更高。

而位于密歇根州安娜堡的生态中心(theecologycenter)则提供报告证实，高温和太阳辐射的共同作用导致汽车内部空间弥漫着超过160种挥发性有机化学品。其中有突出健康危害的包括甲醛(formaldehyde)，多溴联苯醚(polybrominateddiphenylethers,pbde)和邻苯二甲酸酯(phthalicacidesters,e.g.di2-ethyl-hexylphthalate,dehp)等。甲醛，乙醛，丙烯醛等醛类物质被广泛使用于汽车内部的塑料，皮革，木质和金属部件表面，会在高温和光照条件下释放，可能与人体内蛋白质相互作用而引起头疼，胸闷，眼痛，植物神经紊乱，血液污染和基因突变等后果。多溴联苯醚是广泛使用的阻燃剂，已知对神经系统，生殖系统，免疫系统造成危害，同时可能引发皮肤癌。邻苯二甲酸酯是大量使用的聚氯乙烯材料中不可或缺的软化剂，会对发育系统，生殖系统以及肝，肾等器官造成损害。

哈佛大学公共健康学院(harvardschoolofpublichealth)在汽车内部空间检测出苯(benzene),甲苯(toluene)，二甲苯(xylene)等被世界卫生组织(worldhealthorganization,who)和美国环境保护署(usenvironmentalprotectionagency,epa)认定的高度致癌性物质。

美国环境保护署对洛杉矶和华盛顿特区等城市的调查发现，因为普通汽车空调过滤器·无法阻挡气体通过，汽车内部的一氧化碳和氮氧化物的含量可能比周边户外空间高出7倍以上，尤其是处于堵车状态下的情景还会更严重。

由加拿大渥太华大学(universityofottawa)和美国纽约城市大学(thecityuniversityofnewyork,cuny)联合在中美两国共10个城市进行的调查显示，在汽车的方向盘，收音机旋钮，仪表板总成，门窗把手，座位，安全带，水杯座，地毯和顶棚等部位都存在高浓度的黑曲霉，菌类，内毒素，军团病菌，过敏原，传染性病毒，微生物溶胶等。另外，高温和光照的共同作用还会导致金属部件表面释放蒸汽状态的微量包括铬，砷，铅和汞等对人体有不可逆伤害的成分。更进一步，汽车乘员呼吸，代谢，使用的食物和饮料等残余物会导致内毒素(endotoxin)等微生物和细菌繁殖。再进一步，乘员在车内吸烟会产生细微颗粒pm2.5.这类颗粒物通常会强吸附于车体内部的多孔材料表面，并且通过一个漫长的时期以缓慢的速率释放至车体内部空间。

在借鉴德国，日本，韩国和俄罗斯等国相关法规以及联合国欧洲经济署(unece)的车辆内部空气法规(vehicleinteriorairquality,viaq)的基础上，中国环境保护部于2016年发布了《乘用车内空气质量评价指南》(征求意见稿)，提出了包括苯，甲苯，二甲苯，乙苯，苯乙烯，甲醛，乙醛和异丙醛在内的8种挥发性有机物的监测浓度范围的推荐标准。该指南目前尚未进入实施阶段。总之，高温和光照会导致汽车内部材料分解，缓慢释放出大量复杂成分的金属和有机污染物。这些污染物在汽车门窗长时间紧闭(停车)的状态下会逐渐积累，进而不断对乘员的内脏和皮肤造成不可逆的伤害。这些伤害对老人，婴幼儿和有呼吸道疾病的患者尤甚。因此有必要开发可以有效降低或消除汽车内部空间由细小颗粒物引起的空气污染的方法及装置。

大规模统计数据表明，大约90％的交通事故是由人为(尤其是汽车驾驶员)因素引起的。汽车驾驶员的注意力集中度可能由于吸入体内的酒精，毒品或者有害气体(比如甲烷，二氧化碳，一氧化碳，等等)而被严重损害。

由kansei公司拥有的美国专利号5221292披露了一种空气净化器单元，其布置在车辆的乘客室中的后部包裹架上，所述空气滤清器单元包括：具有与车辆乘员室连通的进气口的壳体，与车辆乘客室连通的送风口和与车辆外部连通的排气口；设置在所述壳体中的空气过滤器单元，使得供给到所述壳体中的空气被所述空气过滤器单元清洁并通过空气输送口供给到车辆乘客室；用于将来自车辆乘客车厢的空气供给到车辆乘客室和车辆外部的风扇；用于旋转所述风扇的电动机，其被设置成穿过所述壳体的下部和所述后包裹架并向下延伸；和连接到所述壳体以便采取第一状态和第二状态之一的阀，所述第一状态是所述进气口与所述排气口连通，所述第二状态是所述进气口与所述空气输送口连通通过空气过滤器单元。该专利不包含任何空气污染的化学物质及其反应细节，也缺乏关于空气净化机理的任何表述。

由jenssorensen拥有的美国专利号5486138披露了一种降低车辆内部空气污染程度的方法，所述车辆内部具有通向所述车辆内部的可控进气系统，以及用于检测一个或多个状况的检测系统，包括以下步骤：(a)或更多的条件，以及(b)响应于这种检测来控制进入车辆内部的空气进入，使得一个或多个条件导致和/或由于对车辆的动能转换的潜在能量和/一个或多个条件是车辆的物理倾斜度。

由valeoclimatisation公司拥有的美国专利号6206775披露了一种促进汽车乘员舱内空气流通的装置，其中包括进气滤芯以及循环气滤芯，和根据需要及时调控进气与循环气比例的阀门。同时该装置还匹配了对主要空气污染物一氧化氮和一氧化碳进行监控的传感器。不过该专利没有指明这些传感器的特定工作原理。

由fordglobaltechnologiesllc公司拥有的美国专利号6939396披露了用于通过布置在车辆中的吸附单元从汽车乘员舱内空气中除去污染物的装置。其特征在于，所述装置具有可在发动机运转时和发动机关闭时操作的吸附模式，由此所述装置包括：所述通风系统中的风扇，用于环境空气的第一空气入口，布置成向乘客舱供应空气的第一空气出口，布置成在所述空气入口和空气出口之间。其中所述设备具有在发动机运转时和关闭时可以操作的吸附模式，并且所述设备具有解吸模式，所述解吸模式可以在发动机为运行时用于环境空气的第二空气入口，布置成加热环境空气的第一加热装置，所述污染吸附单元布置成被所述加热的环境空气解吸。第二加热装置则用于加热空气和污染物的混合物，该加热的混合物布置成加热第一加热装置中的环境空气，定位在所述第一加热装置和入口歧管之间的控制阀，该阀被布置成所述第二空气入口连接到由入口歧管提供的负气压源。该装置中的吸附单元含有活性炭作为功能吸附物质，具有有限的吸附选择性和吸附容量。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一个为乘用车内部空间消除气态污染物的技术解决方案，包括大容量高效率纳米吸附材料制剂，和具有超大规模三维纳米孔穴网络的金属有机物骨架材料来实现连续操作的装置机理以及无线信息外延传输系统。

本发明披露的消除乘用车内部空间气态污染物的技术解决方案采用两类大容量高效率纳米吸附材料：

1.具有表面微粘性的天然纤维材料以及配以其它辅助材料组成的制剂：

以纳米微粘性功能材料为基础的制剂在不同的规模范围内捕捉小粒微尘，吸附金属、有机物和生物活性材料蒸汽，可以有效除去空气中10微米、2.5微米及以下尺寸的微尘，从而减少多种污染物对乘员健康的危害。纳米微粘性功能材料对汽车内部空气的净化作用是源于纳米级功能表面与空气中的细菌、灰尘、烟雾，金属，有机物等极性带电的微粒相结合，并聚集成相对大型的颗粒沉降而消除pm2.5的危害。实验证明，飘尘直径越小，越容易被粘性表面所吸附，聚集进而沉降并固定于滤芯中。

2.具有超大规模分子尺寸三维孔穴网络的金属有机物骨架材料：

是指例如包含至少一种与至少一种金属离子具有配位键的二齿有机化合物的多孔金属有机骨架。

金属有机物骨架材料中的金属可以是能够形成多孔金属有机物骨架材料的任何合适的金属，其具有允许可逆负载有效量的目标化学物质的结构。例如，金属可以选自元素周期表中已知的含金属基团之一，例如元素周期表中的ia，iia，iiia族，iiia族至villa族和ib至vib族，所包括的金属例如但不局限于，li，na，k，rb,cs,fr,mg，ca，sr，ba，sc，y，ti，zr，hf，v，nb，ta，cr，mo，w，mn，re，fe，ro，os，co，rh，ir，ni，pt，cu，ag，au，zn，cd，hg，al，ga，in，ti，si，ge，sn，pb，as，sb和bi。

金属有机物骨架材料中的有机基团是指包含至少一个官能团的有机化合物，该官能团能够与给定的金属离子和/或与两个或更多个金属原子的一个配位键形成至少两个键，例如两个配位键。例如，以下官能团可以形成配位键的合适的官能团：-co2h，-cs2，-no2，-b(oh)2，-so3h，-si(oh)3，-ge(oh)3，-sn(oh)3，-si(sh)4，-ge(sh)4，-sn(sh)3，-p03h，-as03h，-as04h，-p(sh)(sh)3，-ch(rsh)2，-c(rsh)3，-ch(rnh2)2，-(rnh2)3，-ch(roh)2，-c(roh)3，-c(rcn)3，其中r是例如具有1,2,3,4或5个碳原子的亚烷基，例如亚甲基，亚乙基，正丙烯，异丙烯基，正丁烯，异丁烯，叔丁烯或正戊烯基，或包含一个或两个芳族核的芳基，例如两个可以缩合的c6环，并且彼此独立地可以被适当地取代在每种情况下至少一个取代基，和/或彼此独立地可以在每种情况下包括至少一个杂原子，例如n，o和/或s.在实施方案中，其中的官能团上述基团r可以不存在也可以是例如-ch(sh)2，-c(sh)3，-ch(nh2)2，-c(nh2)3，-ch(oh)2，-c(oh)3，-ch(cn)2或-c(cn)3。包含至少一个官能团(或至少两个官能团)的有机化合物可以衍生自饱和脂族化合物，不饱和脂族化合物，芳族化合物或脂族和芳族化合物。脂族化合物(或脂族和芳族化合物的脂肪族部分)可以是直链和/或支链和/或环状的。例如，脂族化合物(或脂族和芳族化合物的脂肪族部分)可以包含1至约15个碳原子，例如约2至约14个碳原子，或约3至约12个碳原子原子。

芳族化合物或芳香族和脂肪族的化合物的芳香族部分可以具有一个或多个环，例如两个，三个，四个或五个环。这种环可以彼此分离和/或以熔融形式存在。彼此独立地，每个环可以包含至少一个杂原子，例如n，o，s，b，p，si或al。在实施方案中，至少一种二齿有机化合物可以是二羧酸，三羧酸，四羧酸或咪唑或胺的其它衍生物。

合适的二羧酸可以包括例如草酸，琥珀酸，酒石酸，1,4-丁烷二羧酸，4-氧代吡喃-2,6-二羧酸，1,6-己烷二羧酸，癸烷二羧酸，十七烷二羧酸，1,9-十七烷二羧酸，十七烷二羧酸，乙炔二羧酸，1,2-苯二甲酸，2,3-吡啶二羧酸，吡啶-2,3-二甲酸，1,3-丁二烯-1,4-二羧酸酸，1,4-苯二甲酸，对苯二甲酸，咪唑-2,4-二羧酸，2-甲基喹啉-3,4-二羧酸，喹啉-2,4-二羧酸，喹喔啉-2,3-二羧酸酸，6-氯喹喔啉-2,3-二羧酸，4,4'-二氨基苯基乙烷-3,3'-二羧酸，喹啉-3,4-二羧酸，7-氯-4-羟基喹啉-2,8-二羧酸，二羧酸，二亚氨基二羧酸，吡啶-2,6-二羧酸，2-甲基咪唑-4,5-二羧酸，噻吩-3,4-二羧酸，2-异构体芴基咪唑-4,5-二羧酸，四氢吡喃-4,4-二羧酸，苝-3,9-二羧酸，苝二甲酸，pluriole200-二羧酸，3,6-二氧杂辛烷二羧酸，3,5-环己二烯-1,2-二羧酸，八氢二羧酸，戊烷-3,3羧酸，4,4'-二氨基-1,1-二苯基-3,3'-二羧酸，4,4'-二氨基二苯基-3,3'-二羧酸，亚苄基-3,3'-二羧酸，1,4-双(苯基氨基)苯-2,5-二羧酸，1,1-萘基-5,5'-二羧酸，7-氯-8-甲基喹啉-2,3-二羧酸，1-苯胺基蒽醌-2,4'-二羧酸，聚四氢呋喃-200-二羧酸，1,4-双(羧甲基)哌嗪-2,3-二甲酸，7-氯喹啉-3，8-二羧酸，1-(4-羧基)苯基-3-(4-氯)苯基吡唑啉-4,5-二羧酸，1,4,5,6,7,7-六氯-5-降冰片烯-2，3-二羧酸，苯硼烷二羧酸，1,3-二苄基-2-氧代咪唑啉-4,5-二羧酸，1,4-环己烷二羧酸，萘-1,8-二羧酸，2-苯甲酰苯-1,3-二羧酸，1,3-二苄基-2-氧代咪唑烷-4,5-顺式二羧酸，2,2'-联喹啉-4，4'-二羧酸，吡啶-3,4-二羧酸，3,6,9-三氧杂癸烷二羧酸，o-羟基二苯甲酮二羧酸，pluriole300-二羧酸，pluriole400-二羧酸，pluriole600-二羧酸，吡唑-3,4-二羧酸，2,3-吡嗪二羧酸，5,6-二甲基-2,3-吡嗪二羧酸，4,4'-二氨基二苯醚二亚氨基二羧酸，4,4'-二氨基二苯基甲烷二亚胺二羧酸，4'-二氨基二苯砜,二亚氨基二羧酸，2,6-萘二甲酸，1,3-金刚烷二羧酸，1,8-萘二甲酸，2,3-萘二羧酸，8-甲氧基-2,3-萘二甲酸，8-硝基-2,3-萘磺酸，8-磺基-2,3-萘二甲酸，蒽-2,3-二羧酸，2'，3'-二苯基-对三联苯-4,4“-二羧酸，二苯醚4,4'-二羧酸，咪唑-4,5-二羧酸，4(1h)-氧代异色烯-2,8-二羧酸，5-叔丁基-1,3-苯二甲酸，7,8-喹啉二甲酸，咪唑二羧酸，4-环己烯-1,2-二羧酸，己二醇二羧酸，十四烷二羧酸，1,7-庚二羧酸，5-羟基-1,3-苯二甲酸，吡嗪-2,3-二羧酸，呋喃-2-，5-二羧酸，1-壬烯-6,9-二羧酸，二十碳二烯酸，4,4'-二羟基二苯基甲烷-3,3'-二羧酸，1-氨基-4-甲基-9,10-二氧代-9，10-二氢蒽醌e-2,3-二羧酸，2,5-吡啶二羧酸，环己烯-2,3-二羧酸，2,9-二氯氟硼烷-4,11-二羧酸，7-氯-3-间甲基喹啉-6,8二羧酸，2,4-二氯二苯甲酮-2'，5'-二羧酸，1,3-苯二甲酸，2,6-吡啶二羧酸，1-甲基吡咯-3,4-二羧酸，1-苄基-1h-吡咯-3,4-二羧酸，蒽醌-1,5-二羧酸，3,5-吡唑二羧酸，2-硝基苯-1,4-二羧酸，庚烷-1,7-二羧酸，环丁烷-1,11,4-二羧酸，1,14-十四烷二羧酸，5,6-脱氢降冰片烷-2,3-二羧酸，5-乙基-2,3-吡啶二羧酸或其盐类。

合适的三羧酸可以包括例如2-羟基-1,2,3-丙三羧酸，7-氯-2,3,8-喹啉三羧酸，1,2,4-苯三甲酸，丁烷三羧酸，2-膦化-1,2,4-丁烷三羧酸，1,3,5-苯三甲酸，1-羟基-1,2,3-丙三羧酸，4,5-二氢-4,5-二氧代--1h-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸，5-乙酰基-3-氨基-6-甲基苯-1,2,4-三羧酸，3-氨基-5-苯甲酰基-6-甲基苯-1,2,4-三羧酸，1,2,3-丙三羧酸或月桂酸及其盐类。

合适的四羧酸可以包括，例如，1,1-二氧杂环戊基[bcd]噻吩-3,4,9,10-四羧酸，苝-四羧酸，例如苝-3,4,9,10-四羧酸或苝-1,12-磺酰基-3,4,9,10四羧酸，丁烷四羧酸，如1,2,3,4-丁烷四羧酸或内消旋-1,2,3,4-丁烷四羧酸，癸烷-2,4,6,8-四羧酸，1,4，7,10,13,16-六氧杂环十八烷-2,3,11,12-四羧酸，1,2,4,5-苯四甲酸，1,2,11,12-十二烷基四羧酸，1,2,5,6己烷四羧酸，1,2,7,8-辛烷四羧酸，1,4,5,8-萘四甲酸，1,2,9,10-癸烷四羧酸，二苯甲酮四羧酸，3,3'，4,4'-二苯甲酮四羧酸，四氢呋喃四羧酸或环戊烷四羧酸，如环戊烷-1,2,3,4-四羧酸及其盐类。

用于本发明方法的合适的金属有机物骨架包括具有多个用于一个或多个目标化学物质的可逆摄取的可接近位点的多个孔穴。金属有机物骨架，例如包含多个可接近的孔的多孔金属有机物骨架和/或复合金属有机物骨架(涂覆有聚合材料的负载的金属有机物骨架材料，例如聚合物间复合物)可以装载目标化学物质，例如靶可以与金属有机物骨架可以相互联系的化学实体。多孔金属有机物骨架的多个孔可以包括微孔和/或介孔。“微孔”定义为具有约2nm或更小直径的微孔，例如在约2nm至约0.01nm范围内的直径或约1nm至约0.1nm范围内的直径；和“介孔”由约2至约50nm范围内的直径定义，例如约5nm至约40nm范围内的直径，或约10nm至约40nm范围内的直径约30nm。借助于吸附测量可以检查微孔和/或介孔的存在，这些测量根据din66135，din66131和/或din66134确定金属有机物骨架对于77开尔文的氮的吸收率。目标化学实体可以是含有与金属有机物骨架材料中的多个孔中的一个或多个位点互补的至少一个官能团的分子。这样的互补官能团可以通过金属有机物骨架材料中的多个孔中的一个或多个位点的非共价相互作用具有高亲和力。在这样的实施方案中，金属有机物骨架材料可以包括至少一个二齿有机化合物(或一种或多种其它配体)，其可以官能化以产生具有所需功能的位点，例如具有至少互补的官能团的位点预选目标化学实体的一个功能组。金属有机物骨架材料功能化的这种能力是有用的，因为孔可以排列有高浓度的有序位点，其特性如疏水性，亲水性，极性，非极性和/或空间特性可以被定制以匹配官能度的目标化学实体，从而允许调整金属有机物骨架材料/目标化学实体系统以实现目标化学实体从金属有机物骨架材料的孔的期望的扩散/释放速率。在实施方案中，靶化学实体可以用一个或多个官能团进行官能化，例如，以提高金属有机物骨架材料摄取水平和/或调节靶化学物质的吸收/释放动力学。可以存在(或添加)到金属有机物骨架材料和/或目标化学实体的官能团包括例如卤素，醇，醚，酮，羧酸，酯，碳酸酯，胺，酰胺，亚胺，脲，醛，异氰酸酯，甲苯磺酸酯，烷烃，烯烃，炔烃或其组合。

可以选择和/或进一步官能化特定的结构单元，使得获得具有预定孔径的所需金属有机物骨架材料结构。通常，至少一种二齿有机化合物或其它配体的分子尺寸越大，金属有机物骨架材料的孔径越大。还可以选择本发明的这种多孔金属有机物骨架材料，多孔金属有机物骨架材料的孔径可以通过选择合适的配体和/或至少一种二齿有机化合物来控制，使得平均孔径在约0.1nm的范围内或约0.5nm至约10nm范围内的平均孔径或约1.0nm至约5nm范围内的平均孔径。

在一些实施方案中，金属有机物骨架材料可以包含孔径分布。在这样的实施方案中，在本发明的方法中使用的金属有机物骨架材料可以是100％金属有机物骨架材料，其中超过70％的总金属有机物骨架材料孔体积，例如大于85％，或大于99％，由具有孔径小于100nm，例如小于50nm或小于40nm。在实施方案中，不超过总金属有机物骨架材料孔体积的5％，例如总孔体积的2％以上或总孔体积的大于0.5％的空孔由孔径大于50nm的空孔形成，或大于100nm或大于200nm。

适用于本发明的方法的多孔金属有机物骨架材料可以包括以下特征中的一个或多个：多个孔中的表面积(langmuir表面积)大于约500m²/g；多个孔的表面积可以为约500至约15,000m²/g，或者多个孔的表面积可以为约1,000至约10,000m²/g，或者多个孔的表面积可以为约2,000至约6,000m²/g；包含多孔金属有机物骨架材料的多个孔的平均孔体积为约0.005至约15cm³/g，例如约0.05至约5cm³/g；并且多孔金属有机物骨架材料的骨架具有在约0.03至约5g/cm³或约0.3至约1.5g/cm³范围内的密度。

把上述提及的1和2的纳米材料按要求置入滤芯，并且在位于下游的风扇抽风所形成的微小负压差的驱动下，连续地扩散迁移至功能材料本体的外表面或内部孔穴表面，进一步吸附并固化。通过如此的操作模式，可以有效保障在汽车上一次驾驶或户外停车过程中积累的空气污染物被充分消除，进而确保乘员进入并享受完全清洁的汽车内部空间。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明包括大容量高效率纳米吸附材料制剂，和具有超大规模三维纳米孔穴网络的金属有机物骨架材料来实现连续操作的装置机理以及无线信息外延传输系统，可以有效保障在汽车上一次驾驶或户外停车过程中积累的空气污染物被充分消除，进而确保乘员进入并享受完全清洁的汽车内部空间。

附图说明

图1为金属有机物骨架材料mof-177吸附并包裹固化有毒气体物质一氧化碳(小黄球)和甲烷(大黄球)模式示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明。

用于消除乘用车内部空气污染的材料和装置。其中采用的主要功能材料为具有表面微粘性的纳米颗粒物制剂或超大孔穴吸附容量的金属有机物骨架材料。而该处理装置的主要部件包含可充电电池，充放电转换开关，风扇，功能材料滤芯，金属气体传感器，有机物气体传感器，颗粒物传感器，具有互联网功能的数据处理终端，通过wi-fi或者移动互联网络向外界传输信号的功能，信号接收装置，解读该信号(文字或声频)的应用程序。

该装置所含的功能材料滤芯中的有效功能成分根据具体场合的需求从下列材料中选取：麦芽糖，木质素磺酸钠，玉米半纤维素，海藻酸钠，胍尔豆，甘油，松香树脂，氯化钙和尿素。制剂中除去功能成分材料以外的剩余含量由水溶剂补充至100％，并配制成明显均相的水系混合制剂；该制剂中使用麦芽糖时的含量范围为0.1-5％；使用木质素磺酸钠时的含量范围为0.1-7％；使用玉米半纤维素时的含量范围为0.1-10％；使用海藻酸钠时的含量范围为0.1-4％；该制剂中使用胍尔豆时的含量范围为0.1-3％；使用甘油时的含量范围为0.1-5％；该制剂中使用松香树脂时的含量范围为0.1-5％；该制剂中使用氯化钙时的含量范围为0.1-3％；该制剂中使用尿素时的含量范围为0.1-8％；

该装置所含的功能材料滤芯中的有效功能成分为金属有机物骨架材料。其中处于原子状态的金属从下列金属盐类组分中根据需要选取一个，两个或多个组分混合组成：li⁺,na⁺,k⁺,rb⁺,be²⁺,mg²⁺,ca²⁺,sr²⁺,ba²⁺,sc³⁺,y³⁺,ti⁴⁺,zr⁴⁺,hf⁴⁺,v⁴⁺,v³⁺,v²⁺,nb³⁺,ta³⁺,cr⁺,cr²⁺,cr⁶⁺,mo³⁺,w³⁺,mn³⁺,mn²⁺,re³⁺,re²⁺,fe³⁺,fe²⁺,ru³⁺,ru²⁺,os³⁺,os²⁺,co³⁺,co²⁺,rh²⁺,rh⁺,ir²⁺,ir⁺,ni²⁺,ni⁺,pd²⁺,pd⁺,pt²⁺,pt⁺,cu²⁺,cu⁺,ag⁺,au⁺,zn²⁺,cd²⁺,hg²⁺,al³⁺,ga³⁺,in³⁺,tl³⁺,si⁴⁺,si²⁺,ge⁴⁺,ge²⁺,sn⁴⁺,sn²⁺,pb⁴⁺,pb²⁺,as⁵⁺,as³⁺,as⁺,sb⁵⁺,sb³⁺,sb⁺,bi⁵⁺,bi³⁺,bi⁺。

该装置所含的功能材料滤芯中的有效功能成分为金属有机物骨架材料。其多个孔中的表面积大于约500m²/g；多个孔的表面积可以为约500至约15,000m²/g，或者多个孔的表面积可以为约1,000至约10,000m²/g，或者多个孔的表面积可以为约2,000至约6,000m²/g；包含多孔金属有机物骨架材料的多个孔的平均孔体积为约0.005至约15cm³/g，例如约0.05至约5cm³/g；并且多孔金属有机物骨架材料的骨架具有在约0.03至约5g/cm³或约0.3至约1.5g/cm³范围内的密度。其中用于连接金属原子中心的有机物官能团或无机盐阴离子根据需要从下列候补材料中选取一种，两种或多种组合：烷基胺及其相应的烷基铵盐，其含有具有1至20个碳原子的直链，支链或环状脂族基团；湾芳基胺及其相应的具有1至5个苯环的芳基铵盐；含有具有1至20个碳原子的直链，支链或环状脂肪族基团的烷基鏻盐；具有1至5个苯环的芳基鏻盐，烷基有机酸及其相应的盐，其含有具有1至20个碳原子的直链，支链或环状脂族基团；芳基有机酸及其相应的盐，具有1至5个苯环；含有1至20个碳原子的直链，支链或环状脂族基团的脂族醇；具有1至5个苯环的芳基醇；由硫酸盐，硝酸盐，亚硝酸盐，亚硫酸盐，亚硫酸氢盐，磷酸盐，磷酸氢盐，磷酸二氢盐，二磷酸盐，三磷酸盐，亚磷酸盐，氯化物，氯酸盐，溴化物，溴酸盐，碘酸盐，碘酸盐，碳酸盐，碳酸氢盐组成的组中的无机阴离子，二磷酸盐，硫化物，硫酸氢盐，硒化物，硒酸盐，硒酸盐，碲化物，碲酸盐，碲化氢，氮化物，磷化物，砷化物，砷酸盐，砷酸氢盐，砷酸氢二钠，锑酸盐，锑酸盐，锑酸氢盐，硼酸盐，硼酸盐，氢硼酸盐，高氯酸盐，亚氯酸盐，次氯酸盐，过溴酸盐，溴酸盐，次溴酸盐，高碘酸盐，碘酸盐，次碘酸盐，以及所述无机阴离子的相应酸和盐；氨，二氧化碳，甲烷，氧气，氩气，氮气，乙烯，己烷，苯，甲苯，(t，m,p)二甲苯，氯苯，硝基苯，萘，噻吩，吡啶，丙酮，1,2-二氯乙烷，二氯甲烷，四氢呋喃，乙醇胺，三乙胺，三氟甲基磺酸n，n-二甲基甲酰胺，n，n-二乙基甲酰胺，二甲基亚砜，氯仿，溴仿，二溴甲烷，碘仿，二碘甲烷，卤代有机溶剂，n，n-二甲基乙酰胺，n，吡咯烷酮，酰胺溶剂，甲基吡啶，二甲基吡啶，二乙基醚，及其混合物。草酸，琥珀酸，酒石酸，1,4-丁烷二羧酸，4-氧代吡喃-2,6-二羧酸，1,6-己烷二羧酸，癸烷二羧酸，十七烷二羧酸，1,9-十七烷二羧酸，十七烷二羧酸，乙炔二羧酸，1,2-苯二甲酸，2,3-吡啶二羧酸，吡啶-2,3-二甲酸，1,3-丁二烯-1,4-二羧酸酸，1,4-苯二甲酸，对苯二甲酸，咪唑-2,4-二羧酸，2-甲基喹啉-3,4-二羧酸，喹啉-2,4-二羧酸，喹喔啉-2,3-二羧酸酸，6-氯喹喔啉-2,3-二羧酸，4,4'-二氨基苯基乙烷-3,3'-二羧酸，喹啉-3,4-二羧酸，7-氯-4-羟基喹啉-2,8-二羧酸，二羧酸，二亚氨基二羧酸，吡啶-2,6-二羧酸，2-甲基咪唑-4,5-二羧酸，噻吩-3,4-二羧酸，2-异构体芴基咪唑-4,5-二羧酸，四氢吡喃-4,4-二羧酸，苝-3,9-二羧酸，苝二甲酸，pluriole200-二羧酸，3,6-二氧杂辛烷二羧酸，3,5-环己二烯-1,2-二羧酸，八氢二羧酸，戊烷-3,3羧酸，4,4'-二氨基-1,1-二苯基-3,3'-二羧酸，4,4'-二氨基二苯基-3,3'-二羧酸，亚苄基-3,3'-二羧酸，1,4-双(苯基氨基)苯-2,5-二羧酸，1,1-萘基-5,5'-二羧酸，7-氯-8-甲基喹啉-2,3-二羧酸，1-苯胺基蒽醌-2,4'-二羧酸，聚四氢呋喃-200-二羧酸，1,4-双(羧甲基)哌嗪-2,3-二甲酸，7-氯喹啉-3，8-二羧酸，1-(4-羧基)苯基-3-(4-氯)苯基吡唑啉-4,5-二羧酸，1,4,5,6,7,7-六氯-5-降冰片烯-2，3-二羧酸，苯硼烷二羧酸，1,3-二苄基-2-氧代咪唑啉-4,5-二羧酸，1,4-环己烷二羧酸，萘-1,8-二羧酸，2-苯甲酰苯-1,3-二羧酸，1,3-二苄基-2-氧代咪唑烷-4,5-顺式二羧酸，2,2'-联喹啉-4，4'-二羧酸，吡啶-3,4-二羧酸，3,6,9-三氧杂癸烷二羧酸，o-羟基二苯甲酮二羧酸，pluriole300-二羧酸，pluriole400-二羧酸，pluriole600-二羧酸，吡唑-3,4-二羧酸，2,3-吡嗪二羧酸，5,6-二甲基-2,3-吡嗪二羧酸，4,4'-二氨基二苯醚二亚氨基二羧酸，4,4'-二氨基二苯基甲烷二亚胺二羧酸，4'-二氨基二苯砜,二亚氨基二羧酸，2,6-萘二甲酸，1,3-金刚烷二羧酸，1,8-萘二甲酸，2,3-萘二羧酸，8-甲氧基-2,3-萘二甲酸，8-硝基-2,3-萘磺酸，8-磺基-2,3-萘二甲酸，蒽-2,3-二羧酸，2'，3'-二苯基-对三联苯-4,4“-二羧酸，二苯醚4,4'-二羧酸，咪唑-4,5-二羧酸，4(1h)-氧代异色烯-2,8-二羧酸，5-叔丁基-1,3-苯二甲酸，7,8-喹啉二甲酸，咪唑二羧酸，4-环己烯-1,2-二羧酸，己二醇二羧酸，十四烷二羧酸，1,7-庚二羧酸，5-羟基-1,3-苯二甲酸，吡嗪-2,3-二羧酸，呋喃-2-，5-二羧酸，1-壬烯-6,9-二羧酸，二十碳二烯酸，4,4'-二羟基二苯基甲烷-3,3'-二羧酸，1-氨基-4-甲基-9,10-二氧代-9，10-二氢蒽醌e-2,3-二羧酸，2,5-吡啶二羧酸，环己烯-2,3-二羧酸，2,9-二氯氟硼烷-4,11-二羧酸，7-氯-3-间甲基喹啉-6,8二羧酸，2,4-二氯二苯甲酮-2'，5'-二羧酸，1,3-苯二甲酸，2,6-吡啶二羧酸，1-甲基吡咯-3,4-二羧酸，1-苄基-1h-吡咯-3,4-二羧酸，蒽醌-1,5-二羧酸，3,5-吡唑二羧酸，2-硝基苯-1,4-二羧酸，庚烷-1,7-二羧酸，环丁烷-1,11,4-二羧酸，1,14-十四烷二羧酸，5,6-脱氢降冰片烷-2,3-二羧酸，5-乙基-2,3-吡啶二羧酸或其盐类。2-羟基-1,2,3-丙三羧酸，7-氯-2,3,8-喹啉三羧酸，1,2,4-苯三甲酸，丁烷三羧酸，2-膦化-1,2,4-丁烷三羧酸，1,3,5-苯三甲酸，1-羟基-1,2,3-丙三羧酸，4,5-二氢-4,5-二氧代--1h-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸，5-乙酰基-3-氨基-6-甲基苯-1,2,4-三羧酸，3-氨基-5-苯甲酰基-6-甲基苯-1,2,4-三羧酸，1,2,3-丙三羧酸或月桂酸及其盐类。1,1-二氧杂环戊基[bcd]噻吩-3,4,9,10-四羧酸，苝-四羧酸，例如苝-3,4,9,10-四羧酸或苝-1,12-磺酰基-3,4,9,10四羧酸，丁烷四羧酸，如1,2,3,4-丁烷四羧酸或内消旋-1,2,3,4-丁烷四羧酸，癸烷-2,4,6,8-四羧酸，1,4，7,10,13,16-六氧杂环十八烷-2,3,11,12-四羧酸，1,2,4,5-苯四甲酸，1,2,11,12-十二烷基四羧酸，1,2,5,6己烷四羧酸，1,2,7,8-辛烷四羧酸，1,4,5,8-萘四甲酸，1,2,9,10-癸烷四羧酸，二苯甲酮四羧酸，3,3'，4,4'-二苯甲酮四羧酸，四氢呋喃四羧酸或环戊烷四羧酸，如环戊烷-1,2,3,4-四羧酸及其盐类。

该装置所含的功能材料滤芯中的有效功能成分由上述所披露的制剂和上述所披露的金属有机物骨架材料混合而成。该二元混合物比例的范围包括1：10，2.5：7.5，5：5，7.5：2.5，10：1.

该装置中的充放电转换开关操作模式为：在汽车发动机处于运行状态时，对该装置中的电池充电；在汽车发动机处于关闭状态时，让电池放电；

该装置中的风扇操作模式为：在汽车发动机处于运行状态时，该装置中的风扇对装置外部环境鼓风；在汽车发动机处于关闭状态时，该装置中的风扇从装置外部环境抽风；

该装置中设置双风扇操作模式为：在汽车发动机处于运行状态时，该装置中的风扇1对装置外部环境鼓风；在汽车发动机处于关闭状态时，该装置中的风扇2从装置外部环境抽风；其中，该装置中的风扇1位于独立平行风道，该装置中的风扇2位于功能材料滤芯的下游风道；

该装置中设置的金属蒸汽传感器具有的重量灵敏度范围为万亿分之一(1ppt)到百万分之一(1ppm)；

该装置中设置的有机物气态传感器具有的重量灵敏度范围为万亿分之一(1ppt)到百万分之一(1ppm)；

该装置中设置的颗粒物传感器具有的对几何尺度为10微米(pm10)，2.5微米(pm2.5)和1微米(pm1.0)颗粒物的重量灵敏度范围为十亿分之一(1ppb)到百万分之五百(500ppm)；

该装置中设置的具有互联网功能的数据处理和传输芯片及终端在wi-fi或无线网络(包括3g,4g,5g,6glte)条件下向外部环境传输所披露的传感器信号；

上述所传输的文字或声频信号通过适当的应用程序由外界设备获取并阅读或收听；

外界信号获取和阅读设备包括固定设备(例如但不局限于电脑，电视)，手持设备(例如但不局限于手机，手表，阅读器)和可穿戴设备(例如但不局限于手表，手环)；

该装置可能消除的造成乘用车内部空气污染的微量金属蒸汽离子包括但不局限于cr⁺,cr²⁺,cr⁶⁺,os³⁺,os²⁺,zn²⁺,cd²⁺,hg²⁺,hg⁺,al³⁺,pb⁴⁺,pb²⁺,as⁵⁺,as³⁺,as⁺；

该装置可能消除的造成乘用车内部空气污染的微量有机物质包括但不局限于苯，甲苯，二甲苯，乙苯，苯乙烯，甲醛，乙醛，异丙醛，多溴联苯醚和邻苯二甲酸酯蒸汽，以及二氧化碳，一氧化碳，一氧化氮，二氧化硫，硫化氢，甲烷等气态污染物；

该装置可能消除的造成乘用车内部空气污染的微量活性生物材料包括但不局限于黑曲霉，菌类，内毒素，军团病菌，大肠杆菌，过敏原，传染性病毒，微生物溶胶等。

该装置所含的纳米功能材料滤芯呈柱形，包括但不局限于圆柱，椭圆柱，方形柱，长方形柱，三角形柱，不规则形柱等。

实施例1：具有表面微粘度的天然纳米纤维材料以及配以其它辅助材料组成的制剂消除空气中的痕量挥发性有机污染物。按下列比例配成的制剂在自然干燥后，装填入通用气相色谱仪的固定相柱。然后采用含有下列10种气体各10ppb(十亿分之十)浓度的混合气标准试样，苯，甲苯，二甲苯，乙苯，苯乙烯，甲醛，乙醛，异丙醛，多溴联苯醚和邻苯二甲酸酯作为测试对象。测试频率为每天两次，在连续40天的测试周期中，置于固定相柱下游的红外检测器在2850-2950波数区间均不能探测到碳-氢键伸缩振动的特征信号。证明在每次60秒的测试期间，所有从混合气标准试样释放出的气体污染物完全被固定相里的制剂吸收。由此可以推论，在上述挥发性有机污染物浓度各为1ppb(十亿分之一)的条件下，该制剂的有效工作期间将超过1年。

表1制剂组成

实施例2：金属有机物骨架材料mof-177系由金属锌zn与有机基团(1,3,5-三(4-羧基苯基)苯)(1,3,5-tris(4-carboxyphenyl)benzene)合成的三维多孔物质。该材料具有比表面积5200米²/克，孔隙度1.75厘米³/克。按普通乘用车内部空间平均为3立方米，每次在户外阳光照射条件下密闭停车8小时计算，可能产生并积累的有害气体一氧化碳和甲烷各为1.0ppb(十亿分之一),那么含有1.0克金属有机物骨架材料mof-177为滤芯的装置可以用于消除有害气体的有效时间长度为292次，即接近10个月的有效使用期。

本发明以汽车乘员舱内挂件装置的方式实施双功能运作：当发动机处于运行状态时，该装置的电池被置于充电模式，风扇向外界鼓风促进车内空气流通循环；当发动机处于关闭状态时，该装置的电池被置于放电模式，风扇向内抽风形成局部负压力差，并以此方式连续抽取空气中的污染物通过高度方向性的诱导扩散迁移被吸附于该装置内的吸附滤芯单元。从而达到在乘员进入汽车以前有效消除汽车乘员舱内空气污染，并且对处于驾驶状态的汽车乘员不造成危害的最终目的。

以上所述仅为本发明的实施例子而已，并不用于限制本发明。凡在本发明的原则之内，所作的等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。本发明未作详细阐述的内容属于本专业领域技术人员公知的已有技术。