摘 要：通過對影響室內(nèi)空氣質(zhì)量的化學(xué)、物理和生物污染因素的了解，全面分析了目前主要的室內(nèi)空氣凈化技術(shù)（吸附過濾技術(shù)、低溫等離子體技術(shù)、臭氧技術(shù)和光催化技術(shù)）在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)，重點(diǎn)評述了光催化技術(shù)的原理和利用光催化技術(shù)在室內(nèi)空氣凈化中取得的最新科研成果（如抗菌防霉內(nèi)墻材料、防污自潔材料、自動(dòng)無毒化材料），說明光催化技術(shù)是一種有待不斷發(fā)展和完善，具有廣闊前景的新技術(shù)，并且已經(jīng)成為室內(nèi)空氣污染凈化技術(shù)發(fā)展趨勢。
　　關(guān)鍵詞：室內(nèi)空氣；凈化技術(shù)；光催化；建筑材料
　　中圖分類號：X51 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791(2011)04(a)-0000-00
　　
　　0 前言
　　隨著人民群眾物質(zhì)生活水平的提高，室內(nèi)裝潢裝飾、多種日用化學(xué)品、大量電器產(chǎn)品和空調(diào)的使用，導(dǎo)致居室的密閉程度增加和室內(nèi)產(chǎn)生大量的物理、化學(xué)、生物以及放射性污染因素，從而造成室內(nèi)空氣質(zhì)量嚴(yán)重下降。污染因素包括有刺激作用的有害氣體（甲醛、氨），致癌作用的物質(zhì)（苯、氡），致敏作用的揮發(fā)性有機(jī)物和微生物等，人體長期暴露于這些污染因素下會產(chǎn)生不良影響，甚至發(fā)生各種疾病[1]。室內(nèi)空氣污染與健康已經(jīng)成為世界各國政府和公眾關(guān)注的重要環(huán)境問題，因此對室內(nèi)空氣凈化技術(shù)的研究成為當(dāng)前一項(xiàng)重要而緊迫的任務(wù)。
　　1 室內(nèi)空氣主要污染物
　　影響室內(nèi)空氣質(zhì)量的污染因素一般分為三類：化學(xué)污染因素、物理污染因素和生物污染因素[2-3]。
　　1.1 化學(xué)污染因素
　　室內(nèi)空氣中各種化學(xué)物質(zhì)最為繁多。按照其來源特點(diǎn)，可以將室內(nèi)化學(xué)污染因素分為以下見表1。
　　
　　1.2 物理污染因素
　　目前人們關(guān)注的放射性物質(zhì)一般列為物理污染因素，稱為電離輻射污染或放射性污染，包括建筑物基地本身滲透的氡及其子體以及建筑材料中的放射性物質(zhì)。除噪音和振動(dòng)外，各種家用電器給室內(nèi)環(huán)境帶來的電磁輻射，稱為非電離輻射污染。此外由于中央空調(diào)的使用，使外環(huán)境的顆粒物和回風(fēng)中的顆粒物在室內(nèi)形成高濃度聚集，同時(shí)大量的微生物隨空調(diào)系統(tǒng)的啟動(dòng)突然釋放而造成微生物污染。
　　1.3 生物污染因素
　　由于室內(nèi)溫度和濕度較高以及密閉性好、空調(diào)使用、通風(fēng)不良等因素。易于在室內(nèi)環(huán)境中滋生塵螨等微小生物及其排泄物。軍團(tuán)菌、放射菌等細(xì)菌，曲霉菌、葡萄狀穗霉菌等真菌，某些具有生物活性的細(xì)小顆粒，如動(dòng)物皮屑、糞便顆粒等生物變態(tài)反應(yīng)原，造成室內(nèi)生物因素污染，引起人體的過敏反應(yīng)。
　　2 室內(nèi)空氣凈化方法
　　為了改善和提高室內(nèi)空氣質(zhì)量，創(chuàng)造健康、舒適的室內(nèi)環(huán)境，目前已經(jīng)發(fā)展了多種空氣凈化技術(shù)，主要用于實(shí)際的包括：吸附過濾凈化技術(shù)、低溫等離子體技術(shù)、臭氧凈化技術(shù)和光催化技術(shù)[3-4]。
　　2.1吸附過濾技術(shù)
　　吸附過濾凈化技術(shù)屬于物理方法。針對室內(nèi)空氣顆粒物，主要采用機(jī)械過濾、HEAP超微過濾、靜電除塵以及離子除塵等技術(shù)。這幾種方法都有一個(gè)共同的缺點(diǎn)是凈化有害氣體性能差。此外機(jī)械過濾對超微顆粒凈化效果差；HEAP法成本比較高；靜電除塵和離子除塵需要結(jié)合粗過濾裝置。目前采用較多的活性炭吸附過濾方法的主要缺點(diǎn)是細(xì)菌等生物污染容易在活性炭中繼續(xù)繁殖，成為生物污染的滋生地，反而降低空氣品質(zhì)。
　　2.2低溫等離子體技術(shù)
　　低溫等離子體技術(shù)是集物理學(xué)和化學(xué)于一體的全新技術(shù)。由于等離子體體系中含有大量活性基團(tuán)并具有較高能量，足以使大多數(shù)氣態(tài)有機(jī)物中的化學(xué)鍵發(fā)生斷裂，生成一些單原子或分子，轉(zhuǎn)化為無害物，達(dá)到降解的效果。低溫等離子體技術(shù)的主要缺點(diǎn)是產(chǎn)生一定濃度的臭氧，可能對人體健康產(chǎn)生影響。
　　2.3 臭氧技術(shù)
　　利用臭氧的強(qiáng)氧化性，可以和許多有機(jī)物發(fā)生氧化還原反應(yīng)達(dá)到凈化空氣的目的。其主要缺點(diǎn)是對無機(jī)有害氣體凈化效果不好；即使是揮發(fā)性有機(jī)物，也達(dá)不到深度氧化的目的，常產(chǎn)生一些有害副產(chǎn)物，其本身也是一種對人體健康有明顯影響的物質(zhì)，所以此方法并不是一個(gè)很好的凈化化學(xué)污染物的技術(shù)。
　　2.4 光催化技術(shù)
　　由催化氧化技術(shù)發(fā)展而來。光源一般采用黑光燈、高壓汞燈、熒光燈，甚至是太陽光。催化劑是一類在一定波長光線照射下具有很高光活性的半導(dǎo)體光催化劑（納米TiO2）。光催化技術(shù)是一種低溫深度氧化技術(shù)，可以在室溫下將空氣中有機(jī)污染物完全氧化為二氧化碳和水，同時(shí)，還具有安全、防腐、除臭、殺菌等功能，是一種具有廣闊前景的室內(nèi)空氣凈化新技術(shù)。
　　3 納米光催化技術(shù)原理與應(yīng)用
　　TiO2的化學(xué)穩(wěn)定性高，耐光腐蝕，并且具有較深的價(jià)帶能級，可使一些吸熱的化學(xué)反應(yīng)在被光輻射的TiO2表面得到實(shí)現(xiàn)和加速，加之TiO2對人體無毒，因此，在室內(nèi)空氣凈化領(lǐng)域中對TiO2光催化的研究備受關(guān)注。
　　3.1 TiO2光催化降解空氣污染物作用原理
　　TiO2是一種N型半導(dǎo)體材料，其能帶結(jié)構(gòu)是不連續(xù)的，通常情況下是由一個(gè)充滿電子的低能級價(jià)帶（VB）和一個(gè)空的高能級導(dǎo)帶（CB）構(gòu)成，它們之間被禁帶隔開。TiO2的禁帶寬度為3.