转自:台海网
台海网7月6日讯(导报记者 李雪梅)近年来,空气健康与安全的话题成为社会热点。人们对室内空气质量尤其是装修甲醛污染的关注度不断提升,室内空气净化技术也在不断发展与迭代。湖南工程学院″环境催化与废弃物再生化″湖南省重点实验室是依托湖南省"双一流"应用特色学科"化学工程与技术"的研究基地与优势组建而成,在水体污染物的检测与控制、环境催化材料的可控合成与运用、废弃物再生化利用等方面持续创新突破,取得了显著成果。
近日,湖南工程学院应用技术学院院长、“环境催化与废弃物再生化”学术带头人、湖南省高校青年骨干教师、湖南省化学化工学会理事张何教授,接受记者采访,向社会大众介绍室内空气净化技术的发展历程及前沿趋势。
室内空净技术快速发展“百花”齐放
记者:请您简单介绍一下室内空气净化技术这些年经历了哪些重要发展阶段?
张何教授:好的,室内空气净化技术经历了几个发展阶段。最早的阶段可以叫“1.0版”,其特点是用香水、空气清新剂一类的东西掩盖异味,其实没真正解决问题,就像用香水喷一喷发霉的衣柜。后来进入“2.0版”,大家开始用物理手段,比如活性炭、硅藻泥等,物理吸附可以吸附污染物,但功效较弱,吸附容量有限,就像用海绵吸水,吸满了就不工作了。再往后“3.0版”采用化学方法,比如臭氧和光催化剂,有效清洁室内空气有害物质,但工作时人不宜待在该室内空间里。
2008年以后空气净化器广泛进入人们的生活空间。现在的空气净化器采用HEPA滤网对空气中的微颗粒进行过滤净化,同时市场上也尝试将其它净化装置,如等离子净化装置,集成到空气净化器中,可以将过滤空气中的其它有害物质如病原体进行消杀。
记者:您提到的活性炭、HEPA过滤技术,它们的原理是不是就像给空气“筛沙子”?
张何教授:这个比喻很形象!活性炭就像一块超级多孔的海绵,表面全是肉眼看不见的小洞,它能靠物理吸附抓住甲醛分子,但问题是“胃口有限”——比如一间甲醛超标的装修新房使用活性炭包,可能要将大半间房间堆满活性炭,才能让室内空气达标。
HEPA滤网更像是给空气“过安检”,用密密麻麻的纤维网拦住PM2.5、花粉这些颗粒物。但就像戴口罩呼吸会变累,滤网用久了风阻变大,净化效率减弱,需要及时更换滤网耗材。
记者:现在很多空气净化宣传“光催化”、“臭氧杀菌”,能介绍一下这些技术吗?
张何教授:这里要分两面看。臭氧确实能快速杀菌除味,但浓度控制不好就像家里开了个“微型化工厂”,呼吸进入人体,对人体产生危害。臭氧消毒一般不用在人居生活空间,而是在工厂有广泛应有,比如食品车间。
关于光催化,现在市场上除甲醛产品中常见到的光触媒产品属于光催化这一技术。值得注意的是,光催化技术在市场推广应用上需要严格和谨慎对待。光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称,纳米TiO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、SiO2以及纳米贵金属(铂、铑、钯等)均具有良好的光催化性能,但其中大多数易发生化学或光化学腐蚀,而贵金属成本则过高,都不适合作为家居净化空气用光催化剂。除了需要光照以及掺杂贵金属以外,光触媒还有一个很大的要求就是二氧化钛的尺寸,一般认为,纳米细度大于50纳米的光触媒基本不具备光活性,30纳米以下较佳。纯净光触媒的纳米细度可以做到5纳米左右,但只能在紫外光条件下作用。掺杂了活性催化元素的光触媒一般分子直径较大,其最佳纳米细度为8~10纳米。
以纳米级二氧化钛为代表的光触媒,以溶液的形式喷洒室内空间后,会给整个室内空间带来不可控的纳米级粉尘的危害风险,而纳米级粉尘的危害更大于微米级粉尘(即我们熟知的PM2.5、PM10)。国际标准化组织规定,粒径小于75 微米的固体悬浮物定义为粉尘。在生活和工作中,生产性粉尘是人类健康的天敌,是诱发多种疾病的主要原因。当人体吸入粉尘后,小于5微米的微粒,极易深入肺部,引起中毒性肺炎或矽肺,甚至还会引起肺癌。沉积在肺部的污染物一旦被溶解,就会直接侵入血液,引起血液中毒,未被溶解的污染物,也可能被细胞所吸收,导致细胞结构的破坏。粉尘的粒径越细,对人的健康威胁越大。因此我说在除甲醛市场应用上需要严格和谨慎对待。
记者:最近流行的等离子体空气净化器,能解决传统问题吗?
张何教授:低温等离子体工作时能看到紫色电光,它产生的活性粒子能分解污染物,离得近的效果好,远处的污染就处理不到。
空净技术进入新技术新材料的提质发展期
记者:近年来出现的二氧化氯空气消毒净化技术,请您作一个评述?
张何教授:二氧化氯作为新一代食品安全级消毒剂,在自来水消毒、污水处理、水产养殖、物表消毒等方面获得了广泛应用。它具有高效消毒、安全无“三致”副作用、消毒不产生抗性等突出优点,而且由于二氧化氯是一种气体,属于气触技术,在空气消毒净化应用上,比较容易实现360度无死角的消毒与净化,而且在极低浓度下可以实现安全无毒的带体消毒,这使得二氧化氯在空净领域有望发挥其独特的优势。但另一方面,由于二氧化氯是一种气体,如何让其稳定存储、可控缓释、安全长效,符合市场规范,是其成为优秀的空净产品的技术关键。因为有这些技术门槛,市场上这类空净产品还很少,相信以后会有广泛的应用。
记者:二氧化氯空净产品进入家庭使用,成本会不会很高?
张何教授:合格的二氧化氯空净产品有较高的技术含量,空气消毒与净化功效佳,它作为一个日用消耗品,不需要设备,无需电源,安全便捷,使用成本低,如果和家庭常见的空气净化器比较,空气净化器需要通电运行,需要定期更换滤芯,还有设备购置及折旧费用,这样看二氧化氯空净产品的性价比是很高的。需要说明的是,这二者发挥的功效和适用的场景是有区别的,二者可以互相赋能,共同为室内空气的净化与健康保驾护航。
记者:能否分享一些二氧化氯空净技术在实际场景中的更多应用?
张何教授:可以,二氧化氯空净技术的适用场景是非常多的,比如地铁、公交、的士以及动车高铁等交通领域,人的流动性很大,病毒、细菌等病原体传播快,如果采用二氧化氯气触空净技术和产品,可以有效防控疫情传播风险;办公大楼和家庭新装修带来的甲醛和TVOC空气污染,可以采用二氧化氯气触空净技术和产品进行治理和清除。再比如在食品仓储物流行业,采用二氧化氯气触空净技术和产品可以除异味、防霉变,延长食品保质期;如今宠物行业蓬勃发展,在宠物家庭里也可以用它除臭、预防人宠病原体传播,让家里空气更清新……二氧化氯气触空净技术应用场景还有很多,就不一一赘述了。
选择空净产品抓住“三性”
记者:如果您给消费者些建议,您会建议他们怎么选择空净技术和产品?
张何教授:有三条:一看有效性,真正的有效,了解其原理和适用场景,找到合适的产品,辨识和避开市场上鱼目混珠的“智商税”产品。二看安全性,空净产品是为我们的空气健康与安全保驾护航的,如果使用了不当产品,反而带来健康与安全的风险。空气净化器或者等离子空消机需要定期更换滤芯,避免出现二次污染。三看保障性,具备检测报告和厂家资质,为产品的合规性提供保障。
记者:请您用一句话表达对空气健康与安全的希望?
张何教授:空气健康与安全关乎我们每一位生命的质量,科技以人为本,希望空净科技不断发展,融入我们生活的每一个空间,并像呼吸一样自然——看不见、摸不着,但永远在守护。
采访中,张何教授用精专的专业知识深入浅出地分享室内空气净化技术的‘前世今生’,让我们看到了科技的迭代是如何一步步守护社会大众的呼吸健康,更让我们对今后的空净科技充满期待。
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