“光觸媒”讓清除甲醛不再是難事

本刊記者 張欣

通常裝修時我們會遇到各種各樣的問題，其中甲醛是在裝修后最常遇到的問題，房間內(nèi)散發(fā)的異味總是令人難受。盡管現(xiàn)在很多家具都在主打環(huán)保的標(biāo)簽，但還是不能完全清除甲醛。那么大家對甲醛的了解究竟有多少呢？又存在多少誤區(qū)呢？

甲醛，無色有刺激性氣體，化學(xué)式HCHO或CH2O，無色，對人眼、鼻等有刺激作用。2004年，國際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）將甲醛列為第1類致癌物質(zhì)。

2017年6月，《細(xì)胞》發(fā)表了劍橋大學(xué)醫(yī)學(xué)研究委員會癌癥組的研究成果：環(huán)境中高濃度的甲醛能夠阻止DNA復(fù)制，在細(xì)胞中引起DNA鏈斷裂，并繼續(xù)降解可幫助DNA進(jìn)行修復(fù)的BRCA2蛋白，導(dǎo)致DNA損傷無法被及時修復(fù)。而DNA損傷的不斷積累，正是誘發(fā)正常細(xì)胞突變成為癌細(xì)胞的重要原因。

2018年8月，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院小兒心血管科團(tuán)隊(duì)的論文顯示：環(huán)境中的甲醛超過2.42μg/m3，先天性心臟畸形的風(fēng)險增加24%。

2019年7月23日，甲醛被列入有毒有害水污染物名錄（第一批）。由此來看，甲醛是一種對身體有害的氣體，尤其對小孩、孕婦和老人，降低免疫力，容易誘發(fā)多種疾病。不論家庭，或者辦公室裝修后先測量一下室內(nèi)甲醛的含量，再入住，顯得十分必要，但實(shí)際生活工作當(dāng)中，人們由于對甲醛的知識不到位，采取不當(dāng)?shù)姆绞絹碇卫恚蛘呦兹┑奈：Γ皇瞧鸬桨参孔约旱男睦镒饔谩Ｒ韵率亲畛Ｒ姷闹卫碚`區(qū)：

首先是通風(fēng)。大部分人會使用開窗通風(fēng)的方法來減少室內(nèi)空氣污染，實(shí)際上，甲醛釋放周期為3至15年，因此普通短時間通風(fēng)對于除甲醛的效果是不太理想的。加之夏季開空調(diào)，冬季室內(nèi)開暖氣，為了保證室內(nèi)溫度，開窗通風(fēng)時間和方式上實(shí)不可取。

其次是養(yǎng)植物。無論是新房還是舊房，很多家庭都會給房間和客廳放置很多植物來改善室內(nèi)空氣污染。然而相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明：植物的除醛效果有局限性，放植物只是心里作用，有些裝修后的房間味道嚴(yán)重，甲醛超標(biāo)高，放置的植物一段時間也會枯萎或者生命力下降。

最后是放活性炭。在市場上，我們見過最多的產(chǎn)品就是油漆工帶的防毒面具，它里面含有活性碳的成分，那么活性碳真的能夠除甲醛嗎？可以！但活性碳使用必須要勤更換，否則使用久了微孔會越來越小，會慢慢失去除醛的效果，同時吸附飽和后還會成為污染源。

綜上所述，采取科學(xué)的治理方式和高科技含量的治理產(chǎn)品才是正確的方式。從市場上來看，主流的治理方式是通過光觸媒來治理甲醛，那我們對光觸媒了解的有多少呢？

光觸媒材料主要有納米TiO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、SiO2等，2000年以來又發(fā)現(xiàn)一些納米貴金屬（鉑、銠、鈀等）具有更好的光催化性能，但由于其中大多數(shù)易發(fā)生化學(xué)或光化學(xué)腐蝕，而貴金屬成本則過高，都不適合作為家居凈化空氣用光催化劑。所以，我們平常主要運(yùn)用于空氣凈化領(lǐng)域的“光觸媒”實(shí)際上就是納米二氧化鈦（TiO2）。

光觸媒是一種以納米級二氧化鈦（TiO2）為代表的具有光催化功能的光半導(dǎo)體材料的總稱。納米二氧化鈦（TiO2）是一種半導(dǎo)體，主要有銳鈦型（Anatase），金紅石型（Rutile）及板鈦型（Brookite）三種晶體結(jié)構(gòu)，它噴涂于載體（基材）表面，在紫外光及可見光的作用下，產(chǎn)生強(qiáng)烈催化降解功能。有效地降解空氣中有毒有害氣體；能有效殺滅多種細(xì)菌，并能將細(xì)菌或真菌釋放出的毒素分解及無害化處理；同時還具備除甲醛、除臭、抗污、凈化空氣等功能。

1967年，日本東京大學(xué)的本多建一教授和博士班學(xué)生藤島昭發(fā)現(xiàn)，用光照射二氧化鈦電極可進(jìn)行水的電解反應(yīng)。這就是著名的“本多作用的光催化反應(yīng)”，將空氣中的水或氧氣催化成氧化能力的羥基自由基（·OH）和超氧陰離子自由基（O2·）、活性氧（HO2·，H2O2）等具有氧化能力的光生活性基團(tuán)，這些光生活性基團(tuán)的能量相當(dāng)于3600K的高溫，具有很強(qiáng)的氧化性。這些強(qiáng)氧化性基團(tuán)可強(qiáng)效分解各種具有不穩(wěn)定化學(xué)鍵的有機(jī)化合物和部分無機(jī)物，并可破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜和凝固病毒的蛋白質(zhì)載體。

當(dāng)納米級二氧化鈦超微粒子接受波長為388nm以下的紫外線照射時，其內(nèi)部由于吸收光能而激發(fā)產(chǎn)生電子·空穴對，即光生載流子，然后迅速遷移到其表面并激活被吸附的氧和水分，產(chǎn)生活性自由氫氧基(·OH)和活性氧(·O)，當(dāng)污染物以及細(xì)菌吸附其表面時，就會發(fā)生鏈?zhǔn)浇到夥磻?yīng)。

為了讓大家更直觀地了解治理甲醛異味產(chǎn)品：甲醛異味分解催化劑，北京弘通公司做了一個丁達(dá)爾現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)。

用一支激光筆分別垂直照射兩個裝有不同液體的杯子，其中裝有甲醛異味分解催化劑的杯子會出現(xiàn)一個光柱！這是因?yàn)槿芤褐杏泄腆w的小顆粒，它對光產(chǎn)生散射，才能看見光柱。這說明試劑中有一種物質(zhì)。

杯子中的固體是一種7～12納米的半導(dǎo)體顆粒，可以溶解在水中，催化分解甲醛成為水和二氧化碳，無毒無害。在光照后，固體顆粒一端帶正電，一端帶負(fù)電。帶正電那端氧化分解甲醛，把甲醛分解成水和二氧化碳。

通過以上對甲醛以及治理甲醛常用到的光觸媒的介紹，希望大家對甲醛的危害有一個清醒的認(rèn)識，采用科學(xué)的治理方式、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕ち鞒獭⑦x用有效的產(chǎn)品來清除甲醛，保障室內(nèi)空氣清新健康。