硅藻泥涂料去除室內空氣甲醛的效果研究

張立成+侯書平+王賓+肖仁興+李小龍

摘 要：硅藻泥壁材是一種具有多孔結構、巨大的比表面積和強大的吸附性能的裝修材料。該文研究了一款具有甲醛凈化功能的硅藻泥壁材產品的甲醛凈化效果，實驗證明該款產品效果良好，是一種室內裝修壁材的良好選擇。

關鍵詞：硅藻泥 甲醛 凈化效率

中圖分類號：TQ637 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（b）-0132-02

甲醛是一種有刺激氣味、毒性較強、揮發性強的物質，是室內空氣中主要污染物[1]。隨著科技的進步和人們環保意識的提高，各種去除甲醛的產品應運而生，硅藻泥壁材近年來在室內裝飾裝修領域應用越來越廣泛，其具有多孔結構、巨大的比表面積和強大的吸附性能，再摻入納米TiO2等成分便可達到分解甲醛的目的。因此，該文針對一款具有甲醛凈化功能的硅藻泥壁材產品的甲醛凈化效果進行了研究，為人們選擇裝修壁材提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

一種具有甲醛凈化功能的硅藻泥涂料，產自吉林；37.0%～40.0%分析純甲醛（德州市富凱化工有限責任公司）。

1.2 方法

1.2.1 硅藻泥涂料甲醛凈化效率

按照JC/T 1074-2008《室內空氣凈化功能——涂覆材料凈化性能》標準提供的方案制作測試艙兩個，每個測試艙內壁尺寸均為1 250 mm×800 mm×1 000 mm，體積1 m3，一個作為樣品艙，另一個作為對比艙，日光燈、樣品架、注射孔、取樣孔、風扇等設置均符合標準。取1 kg硅藻泥粉體，按水灰比1∶1的比例攪拌均勻，然后均勻涂覆在4塊尺寸均為500 mm×500 mm的空白玻璃板上，待玻璃樣板干燥后，放入（20±2）℃、相對濕度（50±10）%的環境下養護7 d，作為試驗板。將制備好的4塊試驗板和4塊空白板分別放置于樣品艙和對比艙，密閉試驗艙，用微量注射器取3 μL分析純甲醛溶液，通過注射孔滴在試驗艙內的玻璃平皿內，密閉注射孔。打開兩艙內的日光燈，密閉1 h后采集對比艙內氣體測試其甲醛濃度，此濃度為n0，48 h后采集艙內氣體并測試其甲醛濃度，對比艙濃度為n1，樣品艙濃度為n1'，每次采集前先打開風扇30 min，采集時關閉風扇。甲醛濃度測試按照GB/T 16129-1995《居住區大氣中甲醛衛生檢驗標準方法-分光光度法》標準中的AHMT分光光度法。計算公式為：

R=（n0-n1）/n0

r=（n1-n1'）/n1

式中，R為自然衰減率（%）；r為凈化效率（%）。

1.2.2 硅藻泥涂料應用效果試驗

選擇實際應用硅藻泥涂料的房間，跟蹤檢測室內空氣中的甲醛濃度，與未應用的房間比較。甲醛濃度測試采用GB/T 18204.2-2014《公共場所衛生檢驗方法 第二部分：化學污染物》中的酚試劑分光光度法。

2 結果

2.1 硅藻泥涂料甲醛凈化效率

通過試驗，測得1 h甲醛自然衰減率小于30%，說明測試艙正常。為了研究硅藻泥涂料的作用，我們除了檢測48 h后的測試艙甲醛濃度，還分別測得了3 h、6 h、12 h、24 h、36 h的數據，結果見圖1。計算得該硅藻泥涂料甲醛凈化效率為78.9%，符合標準規定（≥75%）。

2.2 硅藻泥涂料應用效果

選取同一工程的兩個房間，均為精裝修，一個房間墻面為該文中的硅藻泥涂料，另一個房間墻面為乳膠漆，其他裝修情況基本一致。墻面面積與房間的空間體積的比例約為1∶1（m2∶m3），與測試艙的情況相當。開始檢測時，兩房間均為裝修完畢并已通風七天。第一次檢測按GB 50325-2010（2013年版）的規定關閉門窗1 h，抽樣檢測房間空氣中甲醛濃度，而后各房間門窗不再打開，每隔一定的時間檢測一次空氣中甲醛濃度，結果見圖2。

3 討論

從實驗結果可以看出，該文所研究的硅藻泥涂料具有不錯的甲醛凈化效率，這是因為該產品主要成分是硅藻土，硅藻土擁有多孔結構和巨大的比表面積，可以對甲醛起到吸附作用，摻入的納米TiO2增加吸附作用，硅藻泥涂料短時間的凈化效率十分明顯。圖2反映了硅藻泥涂料的實際應用效果，物理吸附只能短期快速降低甲醛濃度，納米TiO2的加入使硅藻泥涂料具備了持久的甲醛凈化功能，這是由于納米TiO2受到紫外光的照射后能產生連續的光催化反應，從而將甲醛降解為無毒無味的CO2和H2O[2]。筆者發現，由于試驗房間一直處于封閉狀態，室內裝修物甲醛不斷釋放，涂刷乳膠漆的房間甲醛濃度較高，甲醛濃度逐漸增加最終趨于平衡。使用硅藻泥的房間甲醛濃度則快速下降，這是受到了硅藻泥材料物理吸附作用，但隨后則下降緩慢，其降解效果看上去不如測試艙的結果，這是因為裝修材料的甲醛釋放一定程度上掩蓋了硅藻泥的降解作用，并且在實際的應用中墻面無法均勻地受到紫外光照，即使在室內開日光燈照射也無法達到完美效果，但相對于涂刷乳膠漆的房間來說，應用硅藻泥的房間內空氣中甲醛濃度一直處于較低水平，硅藻泥的降解作用還是比較明顯的。

4 結語

該文研究的硅藻泥涂料具有較好的甲醛凈化功能，適合用于室內墻面裝飾。但實驗并未測試該產品自身的環保性能，僅考察了其產品環保檢測報告，報告顯示各項環保指標合格。在實際應用時，要注意產品自身的環保，以避免產生二次污染。

參考文獻

[1] 黃薇.室內空氣中甲醛污染控制研究[D].南昌：南昌大學環境科學與工程學院，2007.

[2] 徐瑞芬，胡學香，胡偉康，等.納米尺度分散的TiO2光催化降解甲醛的機理[J].化學研究與應用，2003，15（5）：715-717.