楊裔

摘要：當(dāng)前我國室內(nèi)空氣質(zhì)量不容樂觀，加快室內(nèi)空氣凈化技術(shù)研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。在此背景下，本文探討了目前常用的空氣凈化技術(shù)及其應(yīng)用效果，并對室內(nèi)空氣凈化器技術(shù)的研究進行了展望。

關(guān)鍵詞：室內(nèi) 空氣凈化應(yīng)用效果技術(shù)研究

當(dāng)前我國很多城市、地區(qū)面臨大氣污染問題，如霧霾天氣經(jīng)常出現(xiàn)，戶外的空氣質(zhì)量不斷下降。戶外的大氣污染物會通過孔隙進到室內(nèi)，當(dāng)戶外大氣污染物因為起風(fēng)而散去時，進室內(nèi)的大氣污染物卻因為室內(nèi)空間相對密閉而久久不能散去，對室內(nèi)居住的人員身體健康帶來危害。世界衛(wèi)生組織研究顯示在通風(fēng)條件不佳的室內(nèi)，空氣污染程度要遠高于室外，由于室內(nèi)空氣污染導(dǎo)致的健康問題大約是室外空氣污染的健康問題的5倍。基于此是，室內(nèi)空氣污染問題以及室內(nèi)空氣凈化技術(shù)成為大眾關(guān)心的問題。

1室內(nèi)空氣凈化器凈化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1顆粒污染物濾除技術(shù)

當(dāng)前進入商業(yè)應(yīng)用階段的顆粒污染物濾除技術(shù)主要包括高效顆?？諝鉃V網(wǎng)、靜電駐極濾網(wǎng)、靜電集塵等。高效顆粒空氣濾網(wǎng)憑借風(fēng)機實現(xiàn)循環(huán)被動吸附過濾，高效顆粒空氣濾網(wǎng)對顆粒污染物的濾除效果較好，可以高效吸附空氣中的細微微粒，吸附量大，同時還具有良好的吸水特性，對粒徑為0.3um的顆粒污染物的濾除率高達99.97%。但高效顆?？諝鉃V網(wǎng)孔隙過小使風(fēng)阻較大，導(dǎo)致噪音、能耗難以降低。而且隨著使用時間的增加，高效顆?？諝鉃V網(wǎng)會集聚大量的灰塵細菌。靜電駐極濾網(wǎng)的工作原理是利用帶有靜電駐極的無紡布收集空氣中的污染顆粒物，靜電駐極濾網(wǎng)的風(fēng)阻較低、吸附量大、能耗較低、安全性好，可以有效濾除粒徑在不低于0.1 um的顆粒污染物，而且深度容塵設(shè)計可以大大增加靜電駐極濾網(wǎng)的使用壽命。靜電集塵技術(shù)的基本原理是通過鎢絲產(chǎn)生高壓靜電，使得空氣中的顆粒污染物帶電吸附于電格柵板，運用該技術(shù)的室內(nèi)空氣凈化器噪音較小，但需要經(jīng)常清洗，易產(chǎn)生臭氧，因此，必須確保臭氧排出量在安全范圍內(nèi)。

l.2微生物污染物濾除技術(shù)

用于濾除微生物污染物的技術(shù)包括臭氧消毒、紫外線消毒、負離子凈化、凈離子群凈化等。其中臭氧消毒的技術(shù)原理是利用高頻率電暈放電，高能電子、空氣中的氣體分子相遇發(fā)生反應(yīng)，生產(chǎn)多種類型的活性自由基，自由基主要由臭氧構(gòu)成，臭氧具有很強的強氧化劑，可以對微生物產(chǎn)生很強的氧化分解作用，達到殺滅微生物的目的。紫外線消毒的技術(shù)原理是利用波長范圍在200納米至290納米的紫外線穿透微生物的細胞膜，破壞微生物細胞的繁殖能力，從而達到殺滅微生物的效果，但波長低于200nm納米的短波紫外線可以將空氣中的氧氣分子分解后生產(chǎn)臭氧空氣中的臭氧量超標(biāo)會誘發(fā)各種疾病，且人體不能長期受紫外線照射，因此，存在一定的安全風(fēng)險。負離子技術(shù)的原理是利用直流高壓產(chǎn)生電量放電，使氣體分子的外層電子失去，形成正離子，逃逸出的電子吸附于別的氣體分子上產(chǎn)生負離子，負離子和顆粒物污染物結(jié)合形成“重離子”附著在物體表面，達到凈化空氣的效果同時負離子還能去除空氣中的正離子提高空氣的質(zhì)量，但負離子技術(shù)中的負離子大部分為粒徑較大的空氣負離子活性較低，難以自由移動，因此其作用范圍較小，無法顯著提升室內(nèi)空氣中的負離子濃度，目前負離子空氣凈化器技術(shù)還未完全成熟，其產(chǎn)生的負離子只能有效作用于30cm-35cm范圍內(nèi)，如果超出該范圍空氣中的負離子濃度將失去平衡，負離子濃度太高會對人體的白細胞產(chǎn)生殺滅作用，從而誘發(fā)疾病。凈離子群技術(shù)的原理是將空氣中的水分子電離產(chǎn)生H+離子、02-離子群，它們與空氣中的病菌結(jié)合，產(chǎn)生一系列化學(xué)反應(yīng)生成OH自由基，可以破壞微生物細胞中的蛋白質(zhì)，達到殺滅目的，OH自由基的殺滅微生物的效果強于臭氧，在空氣中留存時間更長，可以更加有效地殺滅有害微生物。

1.5氣體污染物濾除技術(shù)

1.3.1吸附技術(shù)

根據(jù)其技術(shù)方式，吸附技術(shù)主要包括物理吸附北學(xué)吸附兩大類。物理吸附是指通過分子間地作用達到吸附效果，該過程釋放熱量，可以逆轉(zhuǎn)，如果升溫或降壓被吸附的氣體污染物將逃逸，吸附劑、被吸附物的形狀不變?；瘜W(xué)吸附是利用分子之間的化學(xué)鍵力達到吸附效果，其吸附性很強，通常只有在溫度很高或存在其他化學(xué)反應(yīng)的情況下，這種吸附才會脫離。吸附技術(shù)常用的多孔材料由活性炭、沸石、粘土等，其吸附方式通常為物理吸附，有學(xué)者對濕氧化改性活性碳纖維吸附低濃度苯、丁酮蒸氣進行了研究，發(fā)現(xiàn)濕氧化改性活性碳纖維經(jīng)過過氧化氫處理之后其表面積、微孔容積顯著提升，對于低濃度苯、丁酮蒸汽的吸附效果明顯更好。吸附技術(shù)能耗低，但是當(dāng)外界環(huán)境，如溫度等出現(xiàn)變化時，污染物可以脫離吸附質(zhì)，形成二次污染。因此，需要經(jīng)常更換過濾材料，以免吸附飽和，但這樣會增加成本，也不夠便利。

1.3.2光催化凈化技術(shù)

該技術(shù)是近些年發(fā)展勢頭較猛的一項凈化技術(shù)，光催化技術(shù)的基本原理是利用激發(fā)光源、催化劑產(chǎn)生光催化作用，起到凈化作用?，F(xiàn)階段常用的激發(fā)光源是紫外波段，催化劑通常為二氧化鈦、納米氧化鋅、貴金屬等。納米二氧化鈦光催化性很強，耐腐蝕，無毒無害，是應(yīng)用最廣泛的光催化劑。目前德國STO公司已經(jīng)研制出可以用于室內(nèi)空氣凈化的光催化生態(tài)漆，可以用于室內(nèi)裝飾，而可以有效降低室內(nèi)的有害揮發(fā)性化合物，如甲醛、甲苯、酮等。但光催化反應(yīng)受到光催化劑的類型、結(jié)構(gòu)、粒徑、結(jié)構(gòu)、污染物濃度、紫外線波段、紫外線強度、濕度、空氣流速等眾多影響，且光催化反應(yīng)中間產(chǎn)物具有較強的毒性，可能造成二次污染，因此，光催化技術(shù)的成熟應(yīng)用依然需要經(jīng)過一個漫長過程。

1.3.3低溫等離子技術(shù)

該技術(shù)的原理是通過氣體放電形成的反應(yīng)活性很強的電子、原子、分子、自由基和空氣中的有害分子，如甲醛分子發(fā)生反應(yīng)，使其分解成無害物質(zhì)。高能電子、甲醛分子相互碰撞，能量轉(zhuǎn)換成甲醛分子內(nèi)能，使其發(fā)生激發(fā)、離解、電離等過程，活化后的甲醛分子與自由基、臭氧反應(yīng)，生成小分子產(chǎn)物。有學(xué)者研究了N2作載氣、甲醛濃度為O.lmg/m3的條件下，通過低溫放電分解甲醛氣體分子，分解率達到97%。低溫等離子技術(shù)適用范圍廣效率高可以有效濾除空氣中的甲醛，但易產(chǎn)生一氧化碳、臭氧、氮氧化物等物質(zhì)，而且低溫等離子設(shè)備價格高昂、能耗較高，難以普及應(yīng)用。

2室內(nèi)空氣凈化器凈化技術(shù)研究展望

當(dāng)前針對顆粒污染物的空氣凈化器技術(shù)最成熟，但針對氣體污染物的空氣凈化器技術(shù)尚未成熟。因此，目前空氣凈化器技術(shù)的研究重點是針對氣體污染物的凈化技術(shù)。到目前為止，大部分研究人員將研究方向集中在物理吸附、光催化兩種技術(shù)的結(jié)合方面。隨著生物技術(shù)的進步，用活微生物治理環(huán)境污染物成為可能，如固定化酶、固定化微生物技術(shù)可以提取出微生物的酶，利用酶凈化空氣，因此，成為室內(nèi)空氣凈化器技術(shù)研究的一個熱點，微生物凈化空氣研究具備以下主要特點：

（1）微生物體積小，表面積大，可吸附大量有機物。（2）微生物分解氧化有機物的能力較強（3）微生物凈化空氣技術(shù)的適用范圍廣（4）生物酶無毒無害，用量少，可以徹底凈化空氣，且不會造成二次污染。因此，生物酶復(fù)合材料是未來室內(nèi)空氣凈化器技術(shù)發(fā)展的重要方向。

3結(jié)束語

綜上所述，室內(nèi)空氣質(zhì)量關(guān)系到人們的居住品質(zhì)和身體健康。隨著綠色環(huán)保理念的深入人心，室內(nèi)空氣凈化技術(shù)受到人們的重視，在此背景下，室內(nèi)空氣凈化器技術(shù)也必然會朝著高效、節(jié)能、安全的方向發(fā)展，微生物空氣凈化器技術(shù)成為未來研究的重點。

參考文獻

[1]陳曉淼，劉崢軍，鄭浩，等.室內(nèi)空氣凈化方法及研究進展[J].輕工科技，2014（4）：62 63.

[2]劉建華，王海軍.T102在室內(nèi)空氣凈化中的應(yīng)用研究進展[J].宜賓學(xué)院學(xué)報，2009，9（12）：79-82.