空气净化技术的研究与应用发展趋势

室内空气净化材料应用及发展趋势

作者：田福祯 张 海 范东升 陈 崧 王隆学

来源：《新材料产业》 2015年第1期

文/ 田福祯1 张 海2 范东升2 陈 崧3 王隆学1

1. 天津科技大学

2. 河南省济源济世药业有限公司

3. 美国伊利诺伊理工大学

我国多年房地产业的迅猛发展，城乡改造的快速扩张，楼房广厦如雨后春笋般地在神州大地上拔地而起，带动了房地产相关下游产业的发展，如涂料、装饰、家具、纺织、五金、矿产等。自1999年以来，全国各大城市掀起的旧房拆迁，城市整合，新楼宇和新小区大批在建，人们都沉浸在幸福生活质量的快乐之中，殊不知装修材料污染带来了人们身体健康指数的严重下降！

国务院总理李克强在第七次全国环境保护大会上发表讲话时强调，把解决损害群众健康的突出环境问题作为重中之重，切实解决影响科学发展和损害群众健康的突出环境问题。国家“十二五”计划也将“室内空气净化”列为扶持行业，2011年“中华人民共和国卫生部80号令”重点陈述了室内空气净化的严格控制条款，进一步催熟了这一行业向正规化发展。

一、室内装修材料污染源分析

室内环境污染的来源很多，其中有相当一部分是由于装修过程中所使用的材料不当造成的，包括甲醛、苯系物、室内总挥发性有机物（TVOC)、氨气以及微量放射性元素氡等有害气体。

1. 室内甲醛存在来源及危害

目前，我国主要室内装修、装潢使用的人造板材（胶合板、细木工板、中密度纤维板、刨花板和实木制造的家具）、纺织品、纸制品、地毯、涂料、泡沫塑料等大多利用脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂等作为粘合剂，我国脲醛胶树脂的年产量为40万t,人造板(胶合板、刨花板和纤维板)所使用粘合剂的量占到总产量的80%，因此在室内装修中大量人造板材的使用使得甲醛成为一种普遍存在的挥发性室内污染物。

2. 室内环境中苯及苯系物的来源及危害

问题讨论　铁道车辆　第５Ｏ卷第４期２０１２年４月　文章编号：１００２—７６０２（２０１２）０４—００３０—０３　光触媒技术应用于铁路客车　空气净化的可行性研究　赵　刚　（青岛四方车辆研究所有限公司公司办公室，山东青岛２６６０３１）　摘要：分析了光触媒技术应用于铁路客车空气净化的可行性，初步设计了样机，并进行了试验验证。　关键词：光触媒；空气净化；可行性研究　中图分类号：Ｕ２７Ｏ．３８　３　文献标识码：Ｂ　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，是当前国际上治理　室内环境污染的理想材料。目前，光触媒主要应用于　陶瓷制品、灯具制品、光触媒喷剂、家用空调等。如何　将光触媒技术应用于铁路客车空气净化系统中，以提　高我国铁路客车的空气清洁性，将成为一个新的课题。　１　光触媒作为新型除菌材料的优点　１．１本身无毒无污染　美国食品与药品管理局（ＦＤＡ）曾做过鉴定，二氧　化钛对人体无伤害。　１．２消毒能力强　光触媒具有很强的氧化能力，可以分解空气中的　有机物、硫化氢、甲醛、苯、氨等有害物质，并可以杀死　空气中的细菌、病毒、真菌，净化效果安全、强力、持久。　１．３成本低，使用周期长。维护费用低　光触媒利用空气中的氧分子及水分子将所接触的　有机物转换为二氧化碳和水，自身不起变化，却可以促　进化学反应，理论上有效期非常长久，维护费用低。　２光触媒技术在铁路客车上的应用方案　目前我国一些城市的公交车已经在车内空调送风　口处增加了一层光触媒过滤网来达到清洁车内空气的　目的。在轿车的净化处理上，一些厂家采用了在车内　喷涂光触媒溶液的方法，这样虽然能达到除臭杀菌的　目的，但由于光触媒具有极强的氧化性，对车内的皮革　制品也会产生氧化作用，加速了轿车内饰的老化。　借鉴光触媒技术在汽车行业的应用经验，若将光　收稿日期：２０１１－１１－１６　作者简介：赵刚（１９８０一），男，工程师。　・３Ｏ　・　触媒技术应用于铁路客车空气净化系统中，需要考虑　以下几个方面的问题。　２．１　使光触媒产品达到最佳的杀菌消毒效果　使光触媒技术达到最佳的杀菌消毒效果，就需要　深入研究光触媒技术的反应机理，并结合铁路客车通　风系统，找到最佳的组合方案。　２．１．１　选用合适的光源　选用能有效激发触媒所需的发光波长为３８８　ｎｍ　以下的紫外线光源，但并不是波长越短越好，波长过短　的紫外线对人体有害。经综合考虑，发光波长为３６５　ｎｍ的紫外线灯管是理想光源。　２．１．２　选用合适的触媒　触媒是指光触媒过滤网表面附着的二氧化钛颗　粒，二氧化钛颗粒的大小和浓度不同、喷涂方式不同，　导致杀菌效果也不同。从反应效果及经济性方面综合　考虑，建议选用以浸泡式海绵为基材的光触媒过滤网。　２．２设计应用于客车空气净化的光触媒装置　光触媒技术在铁路客车内的运用应结合现有铁路　客车通风系统，以达到经济、合理、有效。需要考虑以　下几个方面的问题。　２．２．１　结构形式　为了节约车内空间、降低成本，最好将光触媒技术　融合到现有的客车通风系统中。考虑到安装、拆洗、维　修的方便，建议采用框架式结构，做成一个薄型的过滤　器。为增强杀菌效果，建议采用双层过滤网，并增加紫　外线灯管的照射密度和强度，使双层过滤网均匀受光。　２．２．２安装位置　可将光触媒过滤器安装在风道的送风末端或者风　道的总回风口。由于客车内送风末端较多，若每个送　风末端都增加一个过滤器，整车送风阻力会很大，这样　

空气净化技术的概念及应用现状分析

现代社会，随着经济的发展和城市化进程的加快，环境污染问题日益凸显，其中空气污染对人类的健康影响尤为严重。在这种情况下，空气净化技术发展成为一种急需的技术手段，可以有效地减少空气污染对人体健康的危害。本文将从空气净化技术的概念和应用现状分析两个方面来探讨该技术的发展情况。

一、空气净化技术的概念

空气净化技术，顾名思义，是一种净化空气的技术手段。它通过物理、化学或生物学的方法，去除空气中的有害物质，提高空气的质量，从而保证人们在室内或室外呼吸到清新的空气。空气净化技术应用于各领域，如工业、医疗、生活、环保等，以提高生产、生活、环境等方面的质量。总的来说，空气净化技术的作用是保障人们的健康和舒适，同时也为环境保护事业做出了贡献。

二、空气净化技术的应用现状分析

1. 空气净化设备市场规模不断增长

随着环境污染问题的日益严重，人们对空气净化设备的需求不断增加，空气净化设备市场规模也在快速扩大。据市场研究数据显示，全球空气净化设备市场规模从2017年的162亿美元增长至2024年的269亿美元，年复合增长率达到6.2%。其中，家用空气净化器、空气净化壁纸、车载空气净化器等产品受到了广泛的欢迎，并且市场竞争也日益激烈。

2. 空气净化技术应用领域越发广泛

在医疗、工业、商业、军事等领域，空气净化技术被广泛应用。其中，医疗领域是应用空气净化技术较早的领域之一，如手术室、ICU、隔离病房等环境都需要应用空气净化技术，以确保环境的卫生健康。工业领域中，电子厂、半导体厂、食品加工场、制药厂等也需要使用空气净化设备，以净化室内空气，保证生产过程中的安全和稳定。在商业领域中，空气净化技术也应用于酒店、商场、办公室等场所，旨在营造健康、舒适的室内环境。

3. 空气净化技术发展趋势多样化

在过去，空气净化技术主要采用过滤、吸附、电子复合等物理方法。近年来，化学净化、生物净化等新的技术手段也逐渐涌现，空气净化技术的发展趋势越发多样化。例如，2018年日本的一个研究团队研发了一种DNA分子空气净化技术，可以通过修改DNA分子的结构来吸附空气中的有害物质。近年来，人工智能、物联网等新兴技术也在空气净化领域得到了应用。

空气净化技术的发展与趋势

随着现代工业和城市化的发展，污染成为了一个普遍存在的问题。其中空气污染更是大气污染中的主要问题，对人们的健康和世界的生态环境产生了越来越大的影响。为了解决空气污染问题，空气净化技术应运而生。本文将探讨空气净化技术的发展与趋势。

一、发展

最初的空气净化技术是通过消毒来实现的，主要应用于医院和实验室等场所。随着科技的不断进步和对环境问题的重视，空气净化技术得到了越来越多的关注和研究。在二十世纪九十年代，HEPA过滤器技术成为空气净化技术的主流。随后，电化学技术、臭氧氧化法、等离子技术、生物技术等技术也开始逐渐被应用。

在过去的五年中，空气净化技术得到了迅猛的发展。一方面，一些新型产品的诞生，如可重复使用的空气净化器、智能声控空气净化器、生物制剂空气净化器等，让空气净化器的使用范围更加广泛，适应了不同人群对空气净化的需求。另一方面，一些新兴的领域和技术得到了推广，如微生物治理技术、空气净化墙、大型集中式净化系统等，这些都为空气净化技术的应用提供了新的思路和方向。

二、趋势

未来几年，空气净化技术将会呈现以下趋势：

1. 多技术组合净化技术：现在的空气净化技术往往只使用一种技术，其净化效果存在局限性。未来，各种技术将会在空气净化器中组合使用，以达到更好的净化效果。

2. 智能化：随着物联网技术的普及，智能空气净化器将会逐渐取代传统空气净化器。智能化指的是空气净化器可以自动检测空气质量，自动启动和关闭，甚至可以通过手机实现远程控制。

3. 大型集中式净化系统：环保问题已经成为社会关注的焦点，消费者更加注重企业的环保形象。因此，一些大型企业和写字楼等公共场合将会引入大型集中式净化系统，来保证室内空气质量。

4. 绿色环保：传统的空气净化器往往存在二次污染的问题，而现在一些新兴的技术，如生物制剂空气净化器、生物治理技术等，更加注重环保问题，可以循环利用净化器中的生物制剂进行空气净化，对环境的污染更小。