本發(fā)明涉及一種用于同時去除氮氧化物和顆粒物的防凍液添加劑及含有該添加劑的防凍液，特別是涉及一種使用可直接添加于防凍液的添加劑有效去除氮氧化物和顆粒物的用于同時去除氮氧化物和顆粒物的防凍液添加劑及含有該添加劑的防凍液。

背景技術：

柴油機排放的污染物有一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物（nox）及顆粒物（pm）等。所述柴油機在空氣充足的狀態(tài)下運行，因此，所述污染物中的一氧化碳和碳氫化合物與汽油汽車相比時沒有太大問題，但是，柴油汽車排放的氮氧化物和顆粒物嚴重污染環(huán)境，因此，需要進行有效處理。與廢氣一起排出的氮氧化物（nox）和顆粒物（pm）的排出量成反比。即，氮氧化物的排出量減少時，顆粒物的排出量增加，而顆粒物的排出量減少時，氮氧化物的排出量則相對增加。

為了處理污染物，一般采用改善燃燒室、改善燃料噴射、改善吸入裝置及排氣再循環(huán)等方法，但是，由于上述方法還不成熟而尚未得到認可。近年來，由于氮氧化物引起的光化學煙霧等嚴重污染環(huán)境，因此在不斷研發(fā)可減少汽車廢氣中氮氧化物的技術。氮氧化物的處理方法主要有利用催化劑去除包含于燃料中的氮化合物的燃料脫硝法、燃燒過程中減少氮氧化物的燃燒調(diào)整法及處理廢氣的后處理法等。其中，研究最多的是后處理法中利用催化劑分解氮氧化物的方法。

柴油機大量排出的顆粒物主要由可融有機物（solubleorganicfraction:sof）、炭黑及硫化物構成。因此，需要去除廢氣成分中大部分由碳化氫構成的可融有機物、碳氫化合物、一氧化碳及氣味成分。廢氣凈化技術主要包括柴油的高品質(zhì)化、發(fā)動機性能的改善及后處理裝置的設置等。

所述后處理技術中，利用過濾閥的方法具有過濾效率高等優(yōu)點，但是利用過濾閥的顆粒物去除裝置，其控制裝置結構復雜、耐久性差、價格高。

并且，可同時去除氮氧化物和顆粒物的催化劑至今沒有投入使用。

因此，需要研發(fā)可彌補現(xiàn)有技術的不足，功能良好、可減少廢氣的方法。

本申請人申請的“用于改善運輸車輛性能的防動液添加劑及含有該添加劑的防凍液”（韓國授權專利公報第10-0866919號，2008.11.04）雖然提高了燃料燃燒率和功率，但是氮氧化物和顆粒物（particulatematters）的去除效果不明顯。

【在先技術文獻】

【專利文獻】

專利文獻1kr10-0866919b12008.11.04。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是彌補現(xiàn)有技術的不足，提供一種不但可以提高燃料燃燒率及功率，而且還能有效去除氮氧化物和顆粒物的用于同時去除氮氧化物和顆粒物的防凍液添加劑及含有該添加劑的防凍液。

為了達到上述目的本發(fā)明采用的技術方案如下：

本發(fā)明用于同時去除氮氧化物和顆粒物的防凍液添加劑，以電氣石為100重量份計，含有1,000～2,000重量份麥飯石、7～14重量份稀土類金屬、10～20重量份產(chǎn)生電磁波強化物、10～20重量份產(chǎn)生遠紅外線強化物及10～20重量份產(chǎn)生氫氣強化物，所述稀土類金屬為選自由鑭（la）、鈰（ce）及釹（nd）構成的群中的至少一種。

所述產(chǎn)生電磁波強化物由40～60重量百分比鍺、20～40重量百分比硒、5～15重量百分比沸石及5～15重量百分比鐵氧體混合而成。

所述產(chǎn)生遠紅外線強化物由40～60重量百分比鉀長石、10～30重量百分比伊利石、10～30重量百分比千葉石及5～15重量百分比白云石混合而成。

所述產(chǎn)生氫氣強化物為由40～60重量百分比鋯、20～40重量百分比鍶及10～30重量百分比釔混合而成。

以所述電氣石為100重量份計，還含有1～5重量份二氧化硅（sio2）及1～5重量份二氧化鈦（tio2）。

以所述電氣石為100重量份計，還含有5～10重量份冷卻水激活物，所述冷卻水激活物由50～70重量百分比氧化鋯、20～40重量百分比碳化硅及5～15重量百分比碳酸鈉混合而成。

以所述電氣石為100重量份計，還含有5～10重量份負離子放射物，所述負離子放射物由50～70重量百分比斑脫土、10～30重量百分比高嶺石、5～15重量百分比玉及5～15重量百分比黃寶石混合而成。

以防凍液為100重量份計，包含有0.1～2重量份權利要求1所述的防凍液添加劑的防凍液。

本發(fā)明用于同時去除氮氧化物和顆粒物的防凍液添加劑不但可以提高燃料燃燒率及功率，而且還能有效去除氮氧化物和顆粒物。

具體實施方式

下面對本發(fā)明進行詳細說明。

首先對本發(fā)明用于同時去除氮氧化物和顆粒物的防凍液添加劑進行說明。

本發(fā)明用于同時去除氮氧化物和顆粒物的防凍液添加劑包括電氣石、麥飯石、稀土類金屬、產(chǎn)生電磁波強化物、產(chǎn)生遠紅外線強化物及產(chǎn)生氫氣強化物。

本發(fā)明用于同時去除所述氮氧化物和顆粒物的防凍液添加劑，以電氣石為100重量份計，含有1,000～2,000重量份麥飯石、7～14重量份稀土類金屬、10～20重量份產(chǎn)生電磁波強化物、10～20重量份產(chǎn)生遠紅外線強化物及10～20重量份產(chǎn)生氫氣強化物。

所述電氣石（tourmaline）受熱時產(chǎn)生大量能量。在所述能量的作用下散熱器內(nèi)的冷卻水發(fā)生電離，并在最高溫度氣缸附近，冷卻水產(chǎn)生陽電荷。并且，在高速旋轉的活塞作用下氣缸內(nèi)產(chǎn)生陰電荷。冷卻水的陽電荷和氣缸內(nèi)陰電荷之間形成電位差導致電子的流動。溫度越高電子的移動速度越快，因此，在高溫氣缸附近因電子高速移動而產(chǎn)生電磁波。所述電磁波使燃燒室內(nèi)的燃料變細，使其易于燃燒，從而保證完全燃燒。使用的所述電氣石粒子大小最好為3,000～12,000目（mesh）。

所述麥飯石受熱時會釋放出遠紅外線，所述遠紅外線產(chǎn)生電波能，以活化燃料。汽車燃料為半酸性鏈碳氫化合物，向碳氫化合物放射遠紅外線時，在由遠紅外線的振動和旋轉引起的偶極子力矩的變化生成的能量作用下，碳氫化合物的電子以相反于遠紅外線波能的方向做旋轉運動，使分子之間的相互連接斷開而變成微粒。向微粒化的燃料分子發(fā)射在遠紅外線電波能的作用下產(chǎn)生的高頻時，圍繞在燃料分子核周圍的電子的移動加快，使燃料處于最佳活化狀態(tài)。其結果，燃料分子在氣缸內(nèi)穩(wěn)定而均勻地擴散，與氧氣的結合力增大，進而可以相同量燃料獲得更大的發(fā)動機功率。使用的所述麥飯石的粒子大小最好為800～1,200目（mesh）。

所述麥飯石成分包括54重量百分比sio2、14重量百分比mgo、13重量百分比al2o3、8重量百分比fe2o3、7重量百分比cao、2重量百分比k2o及2重量百分比na2o。

所述稀土類金屬放射細小放射線，重整石油系碳化氫系燃料，同時在燃燒時與空氣負離子產(chǎn)生oh基、減少co、hc等有害氣體。并且，所述稀土類金屬可有效儲存大量的氫，從而在熱冷卻水內(nèi)產(chǎn)生氫，通過氫氣的回收利用功能提高燃燒率。特別是，稀土類金屬最好使用易放出氫氣、放出的氫氣純度高、可順利執(zhí)行布郞運動基本作用的稀土類鑭系列鑭（la）、鈰（ce）及釹（nd）。所述稀土類金屬可以單獨使用，也可以混合至少兩種后使用。最好使用粒子大小為15,000目～100納米（nm）的稀土類金屬。

所述產(chǎn)生電磁波強化物最好由40～60重量百分比鍺、20～40重量百分比硒、5～15重量百分比沸石及5～15重量百分比鐵氧體混合而成。

所述鍺（germanium）用于調(diào)節(jié)不均勻的電子數(shù)。若將所述鍺和硅進行納米組合，即可大幅提高將熱量改變成電的性質(zhì)。

所述硒（selenium）為感光體，與吸熱及放熱功能一起介入導電，幫助其他元素增大功能。

所述沸石（zeolite）的骨架為硅和鋁分別通過四個橋氧連接的三維無機高分子，此時，鋁與四個氧結合、并帶陰電荷。為了抵銷所述陰電荷含有各種陽離子。

所述鐵氧體（ferrite）溫度系數(shù)高，可以在汽車內(nèi)燃機附近運行。鐵氧體為永久磁鐵，主要成為bao?6fe2o3、sro?6fe2o3。

所述產(chǎn)生遠紅外線強化物最好由40～60重量百分比鉀長石、10～30重量百分比伊利石、10～30重量百分比千葉石及5～15重量百分比白云石混合而成。

所述鉀長石（potassiumfeldspar）為以鉀為主成分的長石族礦物，化學成分為kalsi3o8。所述鉀長石可輻射有益的遠紅外線，具有優(yōu)異的去除重金屬效果。

所述伊利石（（k,h3o)al2(si,al)4o10(h2o,oh)2）為粘土質(zhì)細小含水硅酸鹽礦物，是具有高嶺石（montmorillonite）和白云石（muscovite）中角結構的稀有云母粘土礦物（micalikeclayminerals）。伊利石在常溫下釋放89～92%波長為2～25?的遠紅外線。它具有很強的除臭力，并且可通過活化水分子確保3倍以上的溶解氧氣，具有很強的氧氣凝集力。

所述千葉石（kiyoseki）為放出大量的負離子、并在常溫下放射最佳遠紅外線的新物質(zhì)。所述千葉石產(chǎn)于約6500年前地殼變動時在高溫暖水作用下形成的礦山，是凝聚自然界能源的神秘物質(zhì)。所述千葉石為天然石，只產(chǎn)于日本群馬縣。

所述白云石（dolomite）為三方晶系礦物，通過方解石的白云石化而形成，相似于方解石。白云石具有放射大量遠紅外線的特性。

所述產(chǎn)生氫氣強化物最好由40～60重量百分比鋯、20～40重量百分比鍶及10～30重量百分比釔混合而成。

所述鋯和鍶用于最大限度地增大氫儲存功能，氫儲存率非常高，可在冷卻水內(nèi)有效產(chǎn)生氫。即，跟現(xiàn)有稀土類金屬一起進一步加強氫儲存功能，對氣缸套的鑄鐵/鈦合金膜和氣缸內(nèi)氫（h）及碳（c）進行催化作用，用少量燃料即可執(zhí)行與動能相同的功能，從而可大幅減少二氧化碳的排出。

所述鋯為可轉移元素之一，與氫結合生成金屬氫化物。所述氫化物有zrh2,zrh等，是氫原子侵入金屬網(wǎng)格間的結構。所述鋯為大自然中較豐富的環(huán)保材料，易于從天然礦物中獲得。

所述鍶屬于周期表第二族的堿土金屬元素之一，與氫結合生成金屬氫化物。并且，與水的反應性能強于鈣，因此易產(chǎn)生氫，從而可簡便地提供氫。所述鍶在自然界中主要以天青石（celestite）和菱鍶礦（strontianite）狀存在。

所述鋯或鍶最好使用微米至納米大小的粉末狀，以便順利完成氫儲存功能及催化劑功能。

所述釔（y）為稀土類釔系的代表元素，可有效彌補鋯及鍶的氫儲存功能。最好使用粒子大小為15,000目～100納米（nm）的釔。

本發(fā)明用于同時去除氮氧化物和顆粒物的防凍液添加劑以電氣石為100重量份計，還含有1～5重量份二氧化硅（sio2）及1～5重量份二氧化鈦（tio2）。

純度大于99.99%的sio2納米粉體用于穩(wěn)定冷卻水的離子，降低穩(wěn)壓和靜電，從而可減少車輛振動和噪音。最好使用粒子大小為15,000目～100納米（nm）的二氧化硅。

所述二氧化鈦受紫外線光時形成電子，生成具有強氧化力的羥基（-oh）和過氧化物（o2）。所述羥基和過氧化物分解有機化合物，生成水和二氧化碳。通過此原理分解水中的污染物，生成水和二氧化碳等無害物質(zhì)。最好使用粒子大小為15,000目～100納米（nm）的二氧化鈦。

本發(fā)明用于同時去除氮氧化物和顆粒物的防凍液添加劑以電氣石為100重量份計，還含有5～10重量份冷卻水激活物。

所述冷卻水激活物活化用于冷卻發(fā)動機的水，誘導完全燃燒。所述冷卻水性能強化物與水接觸，將由水分子合成而形成的軟水水分子簇（cluster）變成小團，用以活化冷卻水?；罨乃紵龝r在發(fā)動機周圍循環(huán)，影響燃燒特性，從而可誘導完全燃燒，減少廢氣的產(chǎn)生。

所述冷卻水激活物最好由50～70重量百分比氧化鋯、20～40重量百分比碳化硅及5～15重量百分比碳酸鈉混合而成。

所述氧化鋯、碳化硅及碳酸鈉混合物受熱時，電阻急速變小，導電性能急速增大，從而使水分子簇變成小簇，進而活化冷卻水。

本發(fā)明用于同時去除氮氧化物和顆粒物的防凍液添加劑以電氣石重量為100重量份計，還含有5～10重量份負離子放射物。

燃料為了燃燒而與吸入空氣中的氧氣混合時，所述負離子活化氧氣使燃料順利進行氧化作用，從而提高燃燒效率。并且，所述負離子放射物還可以除味、凈化空氣，從而營造舒適的駕駛環(huán)境。

所述負離子放射物最好由50～70重量百分比斑脫土、10～30重量百分比高嶺石、5～15重量百分比玉及5～15重量百分比黃寶石混合而成。

所述斑脫土（bentonite）為粘土，主要含有如同云母結晶結構的單斜晶系礦物蒙脫石，顏色呈白色、灰色、淡褐色、淡綠色等。

所述高嶺石（kaolinite）屬于單斜結晶礦物，化學式為al2si2o5(oh)4，結晶為si板和al板相互交替的粘土礦物，具有1:1型晶格。

所述玉是軟玉和硬玉的總稱。其中軟玉是指具有細微而致密纖維狀晶體的一種角閃石，硬玉是指形成硬質(zhì)單斜晶系的一種堿性輝石。所述黃寶石為斜方晶系礦物，也稱為黃玉（topaz），具有與橄欖石相同的結晶結構。所述玉和黃寶石的化學結構包括豐富的負離子群，可產(chǎn)生大量負離子。

另外，納米大小的粒子相對體積而言其表面積非常大、表面張力強，因此粒子間可產(chǎn)生凝聚。即，使用納米大小的所述鋯或鍶時，如果所述防凍液包裝在所定容器內(nèi)，那么就無法排除在狹窄空間內(nèi)粒子之間相互凝聚的可能性。因此，為了防止粒子間相互凝聚、并在溶劑內(nèi)均勻分散，所述防凍液添加劑中最好添加表面活性劑、分散劑中的至少一種。

所述表面活性劑用于防止與溶劑混合的納米粉末發(fā)生凝聚，對其種類沒有特別的限制。例如，可以使用為了在發(fā)動機用潤滑油內(nèi)分散金屬粉末而使用的現(xiàn)有表面活性劑。但最好使用有機氨基酸、聚氧乙烯、硬脂酸（stearicacid）、十二烷基硫酸鈉（sodiumdodecylsulfate）等。

所述表面活性劑的添加量，以防凍液總量為100重量份計，優(yōu)選添加量為0.05～10重量份，最佳添加量為0.1～5重量份。當添加量不足0.05重量份時，難以得到滿意的防止納米粉末凝聚效果；而添加量超過10重量份時，則防凍液組成物的耐熱性等特性會下降。

所述分散劑用于防止與溶劑混合的納米粉末凝聚的同時，還用于提高分散性，以抑制納米粉末的沉淀性。對其種類沒有特別的限制，但最好使用環(huán)氧樹脂、油酸（oleicacid）、亞油酸（linoleicacid）、tamolnn8906、tween20等。

為了防止納米粉末凝聚，可以采用將組成本發(fā)明防凍液添加劑的物質(zhì)放入溶劑內(nèi)攪拌的同時進行超聲波處理的方法。

所述防凍液的包裝可以利用塑料容器或玻璃容器等本領域通常使用的方法。具體而言，所述塑料容器的材質(zhì)可使用pe、pp或pet，但不局限于此。

所述防凍液添加劑可以包裝成膠囊、針劑狀，也可以制成顆粒狀或條狀。將一定濃度溶液或一定含量固體（顆粒）防凍液添加劑制成小型制品，以便供消費者使用。例如，以膠囊狀包裝時，所述膠囊在高溫冷卻水中溶化，使防凍液添加劑自動分散于冷卻水中。當以針劑狀包裝時攜帶方便，需要時切斷針劑的一端即可隨時添加于冷卻水中。

所述膠囊的材質(zhì)可使用明膠或膠原蛋白，所述針劑的外部材質(zhì)可使用玻璃或硬質(zhì)氯乙烯，但是不局限于此。

本發(fā)明添加所述防凍液添加劑而制造的防凍液，以防凍液總量為100重量份計，最好包含有0.1～2重量份所述防凍液添加劑。

在100重量份電氣石中混合1,500重量份麥飯石、3重量份鑭、3重量份釹、3重量份鈰、20重量份產(chǎn)生電磁波強化物、15重量份產(chǎn)生遠紅外線強化物、10重量份產(chǎn)生氫氣強化物、10重量份冷卻水激活物、5重量份負離子放射物、2重量份二氧化硅（sio2）及2重量份二氧化鈦（tio2）而制造防凍液添加劑。所述產(chǎn)生電磁波強化物是由50重量百分比鍺、30重量百分比硒、10重量百分比沸石及10重量百分比鐵氧體混合而制成。所述產(chǎn)生遠紅外線強化物是由50重量百分比鉀長石、20重量百分比伊利石、20重量百分比千葉石及10重量百分比白云石混合而制成。所述產(chǎn)生氫氣強化物是由50重量百分比鋯、30重量百分比鍶及20重量百分比釔混合而制成。所述冷卻水激活物是由60重量百分比氧化鋯、30重量百分比碳化硅及10重量百分比碳酸鈉混合而制成。所述負離子放射物是由60重量百分比斑脫土、20重量百分比高嶺石、10重量百分比玉及10重量百分比黃寶石混合而制成。所使用的所述電氣石的粒子大小為12,000目、麥飯石的粒子大小為1,200目、鑭的粒子大小為100納米、釹的粒子大小為100納米、鈰的粒子大小為100納米、產(chǎn)生電磁波強化物的粒子大小為12,000目、產(chǎn)生遠紅外線強化物的粒子大小為1,200目、產(chǎn)生氫氣強化物的粒子大小為100納米、冷卻水激活物的粒子大小為1,200目、負離子放射物的粒子大小為1,200目、二氧化硅的粒子大小為100納米、二氧化鈦的粒子大小為100納米。

[試驗例1]

為了調(diào)查在實施例1中制造的防凍液添加劑的廢氣減少量，在中國天津市經(jīng)緯科技發(fā)展有限公司使用5-gas檢測器進行了試驗，nox的測定結果如表1所示，試驗車輛為kia老式sportage柴油車。

【表1】

從表1中可看出本發(fā)明的防凍液添加劑可減少至少91%的nox。

[試驗例2]

為了調(diào)查實施例1中制造的防凍液添加劑的廢氣減少量，在中國國營檢測所（華通汽車服務有限公司）并在公安人員的陪同下進行了廢氣檢測試驗，hc的測定結果如表2所示。試驗車輛使用了中國天津大發(fā)小面包車（柴油）。

【表2】

從表2中可看出本發(fā)明的防凍液添加劑可減少hc至少93%。

[試驗例3]

為了調(diào)查實施例1中制造的防凍液添加劑的顆粒物的減少效果，在韓國sangsinengineering株式會社進行了煙氣檢測器加速模式試驗，吸入值和不透過率的測定結果如表3所示。試驗車輛使用了2013年大眾passat2.0tdi柴油車輛。

【表3】

從表3中可看出實施例1中制造的防凍液添加劑可以將不透過率從83.1%明顯改善至14.1%。

[試驗例4]

為了調(diào)查實施例1中制造的防凍液添加劑的顆粒物的減少效果，在中國沈陽市國營檢測所進行了試驗，光吸收系數(shù)k值的測定結果如表4所示。試驗車輛使用了中國貨車（柴油）。

【表4】

如表4所示，向貨車（柴油）注入實施例1中制造的防凍液添加劑之前光吸收系數(shù)超過基準值，確定為不合格，而注入實施例1中制造的防凍液添加劑之后光吸收系數(shù)明顯小于基準值，確定為合格。

由此可知本發(fā)明防凍液添加劑可大幅減少顆粒物（pm）。

綜上試驗，本發(fā)明防凍液添加劑可有效去除氮氧化物和顆粒物。

[試驗例5]

委托韓國化學融合試驗研究院對實施例1中制造的防凍液添加劑進行了重金屬及有害物質(zhì)的檢測試驗，試驗結果如表5所示。

【表5】

從表5中可看出實施例1中制造的防凍液添加劑為環(huán)保產(chǎn)品，不包含重金屬及有害有機物。