孫宏娟 李佳珊 宮 建（中國建筑材料科學(xué)研究總院，北京100024）

（中國建材檢驗認證集團股份有限公司，北京100024）

室內(nèi)空氣污染治理成為我國快速增長的環(huán)保產(chǎn)業(yè)之一，隨著對室內(nèi)空氣污染認識的日益深入，國家法律法規(guī)的逐步完善，中國的內(nèi)需市場越來越大，對技術(shù)和設(shè)備研究的驅(qū)動力大大加強。市場上各種凈化產(chǎn)品大量涌現(xiàn)。我國高技術(shù)研究發(fā)展計劃也于十二.五期間開展了課題“室內(nèi)空氣凈化技術(shù)與設(shè)備研制”。

20 世紀90 年代，納米科技的快速發(fā)展推動了納米光催化凈化技術(shù)在環(huán)境保護領(lǐng)域的應(yīng)用研究，利于TiO2光催化性能去除室內(nèi)空氣中痕量氣體污染物也成為研究的熱點[1]。納米光催化材料有效的去除污染的方法，而被廣泛添加在裝飾裝修材料中，如涂料、膩子等[2][3]。但在可見光范圍內(nèi)凈化效果受到限制，因此很多研究者都在改性材料，如開發(fā)光譜光觸媒，或產(chǎn)生紅移，使材料在可見光范圍內(nèi)得到激發(fā)[4][5]，因為光催化氧化氣相污染物雖然符合langmuir-hinshelood(L-D)動力學(xué)方程[6]，但由于其動力學(xué)有效實驗條件需要滿足擬穩(wěn)態(tài)假設(shè)的隱含條件，反應(yīng)速率也受到各種因素的影響，各種因素的共同作用決定了光催化活性[7]。因此，現(xiàn)今市場上銷售的材料光催化效果并不理想。

另外，半導(dǎo)體材料性能在紫外光照射下才具有光催化活性，具凈化空氣功能產(chǎn)品凈化效果受紫外光照射時，效果顯著，紫外光法分解有機物的效果顯著，同時因其具有殺菌消毒的功能，被凈化器產(chǎn)品廣泛采用。

同時，單純的凈化器產(chǎn)品需要占用一定空間，價格相對較高，在中國市場內(nèi)尚未得到普及。

鑒于此，市場上出現(xiàn)了一些附加有凈化功能的產(chǎn)品，如具有空氣凈化裝置的計算機等。隨著計算機產(chǎn)品的普及，該類產(chǎn)品的應(yīng)用非常廣泛。目前，國家尚沒有對計算機產(chǎn)品的凈化效果的標準要求及測量方法，GB/T 18801-2008《空氣凈化器》標準適用于單項額定電壓220V，三相額定電壓380V 家用和類似用途的空氣凈化器，產(chǎn)品凈化效果可參照該標準測量。本文共選取4 臺同一型號有凈化功能電腦主機，在30 立方米環(huán)境艙內(nèi)，參照GB18801 空氣凈化器標準，對其凈化效果進行測試研究，評價其凈化效果。

1 實驗

1.1 標準依據(jù)

GB/T 18801-2008《空氣凈化器》標準適用于單項額定電壓220V，三相額定電壓380V 家用和類似用途的空氣凈化器，而電腦主機行業(yè)沒有關(guān)于產(chǎn)品凈化功能的要求，鑒于此，本實驗電腦主機凈化性能的測試參照該標準進行測試。同時，由于該產(chǎn)品空氣凈化功能只作為附加功能，不作為標準的凈化器產(chǎn)品，所以只對其24 小時內(nèi)對甲醛的凈化效果，按標準方法進行測試分析，判斷其實驗室凈化效果，不對其凈化效能等級進行判定。

某一監(jiān)測時刻的降解率為該時刻甲醛濃度與0 時刻甲醛濃度差值的絕對值再除以0 時刻甲醛濃度的百分比。

1.2 實驗儀器與設(shè)備

天 美 GC7890F 色 譜 儀、Tenax 采 樣 管、IAQ-PRO 恒流空氣采樣泵、溫度濕度測試儀、風(fēng)速計、潔凈度儀、電子流量計。

30m3環(huán)境艙：尺寸為3.4m×3.5m×2.5m不銹鋼內(nèi)壁，有獨立溫濕度，控制系統(tǒng)見圖1。

圖1 環(huán)境測試艙測試系統(tǒng)示意圖

1.3 實驗條件

環(huán)境艙溫度范圍：23±2℃；

大氣壓：0.1033-0.1038MPa；

環(huán)境艙濕度：50±5%。

1.4 檢驗過程及方法

環(huán)境艙自然降解率測試：在30m3環(huán)境艙中，分別充入一定濃度的甲醛標準氣體，待艙內(nèi)氣體混合均勻后，作為計時起點，監(jiān)測此后24 小時內(nèi)艙內(nèi)甲醛的濃度變化。

樣品有害物質(zhì)降解率測試：將樣品放置在30m3測試艙中，封閉測試艙，分別充入一定濃度的標準氣體，待艙內(nèi)氣體混合均勻后，作為計時起點，啟動電腦主機，分別監(jiān)測此后24 小時內(nèi)艙內(nèi)甲醛濃度變化曲線。

甲醛濃度的分析方法：GB/T 18204.26 《公共場所空氣中甲醛測定方法》

1.5 樣品描述

樣品為裝有空氣凈化功能散熱風(fēng)扇的電腦主機。

2 實驗與分析

2.1 甲醛

2.1.1 實驗室可靠程度，用相關(guān)系數(shù)評價。本次實驗的R2=0.999(見圖2)，符合標準中規(guī)定R2>0.998 的要求。

當高壓繞組發(fā)生軸向位移時,會改變高低壓繞組之間的互感以及高低壓繞組間的電容數(shù)值。但文獻[3,8]的研究表明,當發(fā)生相同程度的軸向位移時,電容的變化量不到1%,而高低壓繞組之間互感的變化量超過10%,即互感的變化量數(shù)級為電容變化量數(shù)級的10倍以上。由此可知,在研究變壓器繞組軸向變形時,可以忽略電容的變化量,只考慮互感的變化。

圖2 甲醛標準曲線

2.1.2 實驗判定方法 標準6.5.4.1 試驗成立條件判定：用對比艙的起始濃度（n0）和終止?jié)舛龋╪1）比較有害物質(zhì)的自然衰減情況，甲醛的自然衰減率≤30%，甲苯的自然衰減率≤25%，試驗成立。自然衰減率計算按式（1）計算：

式中：R—自然衰減率，%;

n0 —對比艙所測氣體起始濃度，單位為毫克每立方米（mg／m3）；

n1 —對比艙所測氣體終止?jié)舛龋瑔挝粸楹量嗣苛⒎矫祝╩g／m3）。

本實驗中，甲醛的自然降解率

2.1.3 實驗結(jié)果 首先選取的同批次的3 臺主機電腦進行平行測試，結(jié)果見圖3

圖3 1、2、3 號樣品甲醛降解曲線

圖4 4 號樣品甲醛降解曲線

由圖3 測試結(jié)果可知：1）最初的初始濃度值0.73mg/m3，3 臺主機分別運行24 小時后，艙內(nèi)甲醛濃度都有不同程度的下降，分別降到：0.15 mg/m3，0.10 mg/m3，0.08 mg/m3，分別比自然凈化率高52.7%、59.3%、62%。整體來講，同批次產(chǎn)品凈化效率變化范圍不大，比較優(yōu)穩(wěn)定，但凈化效率去除自然降解來講，并不理想。

但在一年后的同一品牌的產(chǎn)品檢測中，主機對甲醛的凈化作用非常明顯，該產(chǎn)品對甲醛的凈化率達到92.9%（見圖4）。可見，使用此種方式，對于降低室內(nèi)空氣中的甲醛，效果比較理想。

3 結(jié)論

1）所測得的計算機產(chǎn)品對甲醛有一定的凈化效果，且同批次產(chǎn)品凈化效果較穩(wěn)定。

2）兩年的產(chǎn)品測試結(jié)果表明：訪產(chǎn)品凈化功能有逐步提高的趨勢

對于該類計算機產(chǎn)品而言，1）凈化功能組件及材料安裝在主機內(nèi)部，節(jié)省了單獨使用凈化器所占用的空間； 2）可以安裝紫外裝置；不直接與人接觸；3）隨著計算機的開啟關(guān)閉來使用，避免長時間運行，減少能源浪費，符合國家節(jié)能環(huán)保方向。

總之，隨著凈化材料及設(shè)備市場迅猛發(fā)展，將凈化功能材料用于現(xiàn)在生活電器設(shè)備中，實現(xiàn)多功能一體化，是開發(fā)凈化產(chǎn)品的一種新思路，符合人們?nèi)粘Ｉ钚枨蟮耐瑫r，滿足生活更高層次的需要。

[1]沈杭燕，唐新碩.TiO2 粉末催化劑光催化降解室內(nèi)空氣中有機污染物[J].杭州大學(xué)學(xué)報，自然科學(xué)版，1998.25（4）：55-58

[2]宋瑞金，催九思，陳烈賢.納米光催化涂料去除空氣污染物凈化效果的評價.環(huán)境與健康雜志.[J].2004 年7 月第21 卷第4 期：231-232.

[3]陳麗瓊，李榮先.摻銀納米TiO2 內(nèi)墻涂料的制備及性能研究.新型建筑材料.[J].2007 年第34 卷第6 期：60-64.

[4]劉鑫，劉福田，張寧，王冬至.可見光活性納米TiO2 光觸媒研究進展.陶瓷學(xué)報.[J].2006 年第27 卷，第1 期：139-143.

[5]徐衛(wèi)紅，劉亞秀，由偉.高效能光觸媒的研究進展.華北科技學(xué)院學(xué)報.[J].2006 年第3 卷第1 期：98-100.

[6]王德崢.langmuir-hinshelwood 動力學(xué)有效實驗條件.[J].Chin.J.Cata.,2010,31:972-978

[7]吳俊華，宋瑞金.TiO2 光催化氧化降解氣體污染物影響因素的探討[J].：2007 年3 月，vol36(2):249-251