关于室内甲醛气体处理的研究进展

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1、关于室内甲醛气体处理的研究进展（一）研究背景近年来，随着我国经济的飞速发展，出现了装修高档的写字楼和豪华的居室，室内环境发生了巨大变化。许多居室的封闭式装修和室内所用的装饰材料引起了严重的室内空气污染问题。常见的室内污染物有：甲醛、苯、氨等挥发性气体污染物、生物污染物以及颗粒物等，其中主要的污染物是甲醛。甲醛又名蚁醛，是一种无色、有强烈刺激性的气体，易溶于水、醇和醚。其水溶液易挥发，在室温下可放出气体甲醛，加热时释放速度更快。甲醛易聚合成聚多醛，其聚合物受热易发生解聚。室内甲醛主要来源于脲醛树脂粘合剂，装

2、修使用的各种人造板材、新式家具、墙面地面的装饰铺设都要使用粘合剂，凡是使用粘合剂的地方都会有甲醛释放。此外，某些化纤地毯、油漆涂料、杀虫剂、消毒剂、防腐剂、印刷油墨、纸张等也含有一定量的甲醛。吸入高浓度甲醛，会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛，也可发生支气管哮喘；长期接触低剂量甲醛可引起慢性中毒，出现粘膜充血、皮肤刺激症、慢性呼吸道疾病，甚至鼻腔、口腔、鼻咽、咽喉、皮肤和消化道的癌症，更严重者造成死亡[1]。室内空气污染在国际上已被列为危害人体健康的五大因素之一。由于室内空气污染的危害性及普遍性，

3、有专家认为继“煤烟型污染”和“光化学烟雾型污染”之后，人们已经进入了以“室内空气污染”为标志的第三污染时期，室内空气中有机气体污染的预防与治理己成为不容忽视的环境问题。（二）国内外研究现状室内甲醛的去除方法有：通风换气和植物净化法，催化氧化法，等离子体法，吸附法等。1通风换气和植物净化法通风换气即开窗自然通风或机械排风，是最简单也是最早使用的清除甲醛等室内有害气体的方法。在通风基础上可有针对性的选择一些植物，如吊兰、芦荟、仙人掌、龙舌兰等，对甲醛气体起到一定的辅助治理作用，该方法主要适用于污染程度较轻的场

4、合，且受到通风时间、季节的限制。2催化氧化法催化氧化法是利用空气中的氧气为氧化剂，在催化剂存在的条件下将甲醛转化为无害物质CO2和H2O。催化氧化技术的优点是能耗小，不产生二次污染物并且对低浓度的污染物也有很好的处理效果。催化氧化甲醛的关键是找到维持甲醛长期，高效分解的催化剂。研究发现某些贱金属如Cu、Mn，贵金属如Au、Pt、Pd、Rh、Ag，金属氧化物如MnO2，或其他物质负载到载体上，一定温度下对甲醛具有良好的催化分解效果。但是研究发现，贱金属Cu、Mn对甲醛的处理能力欠缺；贵金属体系催化剂Pt/T

5、iO2体系效果最佳，在室温下能够快速，深度地处理低浓度和高浓度的甲醛气体，但其成本高，不适合推广使用。Au、Pd等体系室温下对甲醛的氧化处理深度尚显不够，有待进一步的研究开发。Ag催化剂在50℃便可实现甲醛的催化分解[2,3]，而现在对Ag催化体系研究尚不深入，而Ag较其他贵金属体系成本低，应用前景一片乐观。光催化氧化分解甲醛技术主要以TiO2纳米粉体或薄膜作为光催化剂，在紫外光照射下，甲醛在催化剂上发生氧化反应。根据实际情况，TiO2的形式可以是粉末状也可以做成薄膜，还可以通过一些其他强化手段增强甲醛的

6、脱除效果。目前用光催化方法治理室内空气中的甲醛主要是将TiO2附着在活性炭纤维或其他载体上，以粉末形式或制成薄膜置于光反应器中，依靠多孔材料的吸附和富集功能使催化剂周围污染物浓度更高，然后在光照的条件下，对甲醛进行光催化反应。研究发现[4,5]，光催化剂TiO2以活性炭纤维作载体，在波长254nm的紫外光下对甲醛进行吸附和光催化氧化，可达到甲醛96%的去除率。Zhang等[6]曾将TiO2负载于吸附剂SiO2上，再置于同轴三筒式流化床光催化反应器中，这样使得紫外光子、光催化剂以及气相反应物能够充分接触，大

7、大提高了催化剂的吸附性能和光催化性能，对甲醛、乙醛、丙醛和丙酮的吸附从0.6mg/g上升到0.95mg/g，4h内达到了99%的降解率。光催化降解甲醛技术对于净化室内空气具有良好的应用前景但不足之处是光催化一般所使用的光源为紫外光并且其价格昂贵，寿命较短，对可见光利用效率低，另外还存在催化剂失活的问题。3等离子体法等离子体法能够消除有害气体，其机理是在高频放电的过程中瞬间产生高能量，打开某些有害气体分子的化学键，使其分解为原子或无害分子。等离子体中包含大量的高能电子，离子，激发态粒子和具有强氧化性的自由基

8、，这些活性粒子的平均能量高于气体分子的键能，他们和有害气体分子发生频繁的碰撞，打开气体分子的化学键，同时产生大量的自由基和强氧化性的臭氧，这些能与有害气体分子发生化学反应生成无害产物达到消除污染物的目的。近年来的研究表明，利用等离子体光催化技术处理甲醛能使之迅速降解，并且基本无二次污染[7]。韩冰燕等[8]进行了脉冲放电等离子体－催化耦合降解室内甲醛的研究，发现相对单独的紫外光催化和等离子体作用而言，等离子体－催化耦合多重功效