新型化學甲醛清除劑的發展概況

楊玉淳，張黎麗，蔡靈琳

（1.中國科學院嘉興綠色化學工程中心，浙江嘉興 314006；2.浙江嘉興環發環境科學技術有限公司，浙江嘉興 314006；3.浙江環科環境咨詢有限公司，浙江杭州 310007）

新型化學甲醛清除劑的發展概況

楊玉淳1，張黎麗2，蔡靈琳3

（1.中國科學院嘉興綠色化學工程中心，浙江嘉興 314006；2.浙江嘉興環發環境科學技術有限公司，浙江嘉興 314006；3.浙江環科環境咨詢有限公司，浙江杭州 310007）

從室內裝修、紡織品的角度對甲醛來源及危害進行了簡要介紹，概括了清除甲醛的物理方法和化學方法，重點對新型化學甲醛清除劑的發展進行了總結，并對其特點進行了簡要分析，最后對甲醛清除劑用于空氣凈化器進行了展望。

甲醛；新型；化學清除劑

現在的城市生活空氣中存在大量的污染物，如煙塵、懸浮顆粒物（PM）、二氧化硫、一氧化碳、甲醛、苯等揮發性有機化合物等，嚴重影響了人們的生活與健康。室內空氣污染程度是室外的2~16倍，有的甚至超過100倍。室內空氣污染已成為危害公眾健康的隱形殺手，被美國環保局列入對公眾健康危害最大的5種環境因素之一[1]。在人類經過煤煙型和光化學煙霧型污染后，人們正進入以室內污染為標志的第3次污染時期[2]。而其中最危險的污染物就是甲醛。

1 甲醛的來源及危害

室內環境甲醛主要來源于建筑材料、膠合板、地板、粘合劑、油漆、家具等，由于人造板中大多含有脲醛樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂等，這些物質在使用過程中會緩慢分解釋放出甲醛，這種緩慢釋放在裝修完成后的很長一個階段內存在，從而成為室內空氣的長期污染源。

甲醛的主要危害表現為對皮膚粘膜的刺激作用。甲醛在室內達到一定濃度時，人就有不適感，大于0.08m3的甲醛濃度可引起眼紅、眼癢、咽喉不適或疼痛、聲音嘶啞、噴嚏、胸悶、氣喘、皮炎等。甲醛還是一種基因毒性物質，長期接觸可引起鼻咽癌、腦癌、結腸癌、女性月經紊亂、新生兒染色體異常，孕婦若長期呆在含有甲醛的室內，可加重妊娠反應，惡心和嘔吐會變得更嚴重，甚至會引起貧血和先兆流產的發病率增加。嬰幼兒及兒童長期吸入甲醛，會誘發各種血液性疾病，其中白血病患者高達80%，兒童的智力及記憶力也會大大降低，增加兒童哮喘病的發病率[1-2]。2004年6月，世界衛生組織（WHO）和國際癌癥研究機構（IARC）對甲醛現有的致癌證據進行充分評估后，將甲醛上升為第一類人體致癌物質。為此世界上許多國家和地區如歐盟、美國、日本等對甲醛釋放量都做出了限定，我國國家強制性標準《室內裝飾材料、人造板及其制品中甲醛釋放限量》（GB18580—2001）對甲醛釋放量也做出了限定。針對室內甲醛含量，我國出臺的《居室空氣中甲醛的衛生標準》中描述的甲醛在空氣中的濃度不得高于0.08mg/

m3。

2 新型化學甲醛清除劑

室內甲醛、苯等有害氣體的清除大體可分為兩類：物理方法和化學方法。物理方法指的是空氣中游離甲醛分子和清除劑發生物理吸附作用，利用物理表面吸附捕捉甲醛、苯等有害氣體，從而降低室內含量。主要包括開窗通風，放置活性炭，以及養殖吊籃等綠色植物。另外冬季屋內多用加濕器也能緩解甲醛的濃度，物理去除甲醛的方法安全無毒，但是隨著吸附量增加達到飽和后會再次釋放而污染空氣。化學法是清除劑和空氣中游離甲醛分子發生了化學反應生成無毒害的無機物或穩定的化合物。物理去除甲醛的方法安全無毒，但是隨著吸附量增加達到飽和后會再次釋放而污染空氣。所以理論上講，化學方法比物理方法更具優勢，不存在二次污染問題。化學法主要包括光觸媒法和化學劑反應法。

常用于光觸媒分解甲醛等有害氣體的成分為二氧化鈦的復配產品，其主要有效成分為二氧化鈦，輔劑為分散劑、消泡劑、水等，其原理是利用二氧化鈦的光催化特性，在紫外光照射的情況下將游離的甲醛分子進一步分解為無害的二氧化碳和水[3]。光觸媒其缺點在于激發二氧化鈦發生反應需要特定的紫外波段，可見光下作用不強，其凈化空氣效果不佳。陳建華[4]在文章中發表了溶膠-凝膠法制備納米TiO2負載于一種ACF載體可以有效清除甲醛，文章中還提到添加Fe3+可以提高清除效果。光觸媒除甲醛已應用在空氣凈化器中，利用光催化UP-鈦過濾網和活性炭氈擔載氨基醇化合物除甲醛，屬于化學方法，光催化UP-鈦過濾網關鍵成分激發二氧化鈦與甲醛發生反應需要特定的紫外波照射，可見光下作用不強，為此在凈化器中引入了流光能技術，將可見光轉為紫外波，同時增加了成本，價格昂貴。

一種新型化學劑反應清除甲醛的產品代表性的是氨基醇類化合物，氨基醇類化合物在常溫下能有很好的與游離的甲醛分子反應生成穩定的立體結構的化合物，同時也能夠和H2S、SO2發生化學反應將其一起清除。這種化學清除方法簡單高效，且不存在二次釋放；但也應重視所使用的化學劑對空氣可能造成的二次污染問題。此種方法在專利[5]中第一次報道用于一種空氣凈化器中，該凈化器使用活性炭氈擔載氨基醇化合物，據專利介紹可將甲醛永久性清除。

2008年陳為健等[6]報道了一種反應型甲醛清除劑的制備，他們以咪唑衍生物、茶葉提取物與蘋果酸二甲酯為主要原料，用去離子水配制出的甲醛清除劑，此種甲醛清除劑與甲醛發生親核加成化學反應，生成無毒難揮發的穩定有機化合物，且反應溫度接近常溫，反應時間較短，據文章中報道甲醛清除率高于98%。

匙偉杰等[7]報道了由聚丙烯酰肼、有機胺類化合物、無機銨類化合物按一定比例溶于水中制得的甲醛清除劑，此種甲醛清除劑包含高分子聚合物，性能較穩定，據報道人造板通過此甲醛清除劑處理后，甲醛釋放量可由5.3mg/L降至0.02mg/L。

3 展望

隨著中國經濟水平和人民生活水平的不斷提高，人們對生活質量的要求越來越高，清除甲醛已成為一個熱門話題，而甲醛清除劑不存在二次釋放，只要不存在二次污染并解決成本問題，以氨基醇類化合物為代表的新型化學甲醛清除劑將會越來越多地應用到空氣凈化領域。

[1] Environmentalprotectionagency（EPA）[EB/OL].IndoorAirPollution. http：//www.epa.gov/iaq/.

[2] 趙文霞，白志鵬，馬玲.石家莊市室內空氣中甲醛、苯系物和TVOC的污染物征[J].城市環境與城市生態，2008，21（6）：9-11.

[3] 楊建軍.甲醛光催化氧化的反應機理[J].物理化學學報，2001，17（3）：278-281.

[4] 陳建華.一種新型甲醛氣體清除材料的實驗研究[J].海軍工程大學學報，2012，24（1）：77-81.

[5] 倪平.一種空氣凈化器：CN202909573U[P].

[6] 陳為健，李政，陳云平.反應型甲醛清除劑的制備與應用[J].化學工程與裝備，2008，6：8-11.

[7] 匙偉杰.甲醛清除劑的研制[J].河北省科學院學報，2003，20（4）：243-244.

The Development of New Chemical Formaldehyde Scavenger

Yang Yu-chun，Zhang Li-li，Cai Ling-lin

The introduction of origin and harm of formaldehyde from interior renovation and textile generalized physical and chemical method of formaldehyde elimination，especially introduced the development of new chemical formaldehyde scavengers，also analyzed their features brief l y，at last，looked ahead the application of formaldehyde scavengers in air purif i er.

formaldehyde；new；chemical scavenger

X701

B

1003–6490（2017）03–0124–02

2017–02–20

楊玉淳（1986—），男，浙江嘉興人，工程師，主要研究方向為應用化學。