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深度解析九類空氣凈化材料??！
來源：本站 時間：2020/11/25 16:57:39 次數：
當下的人們，基本每天都是處于室內環境中的，而對于一些上班族那更不用說了，80%都是在室內中度過。而室內環境的狀況，特別是空氣質量，這對人類生活與健康的影響已變得非常重要了。因此，對于它的根治及消除空氣污染，一直都是人們備受關注的。而對于空氣污染，有效的措施是消除它，而在這些措施中，空氣凈化的材料，變得極為重要的。特別是那些凈化效果明顯、使用方便、安全、廉價的空氣凈化材料已成為治理室內空氣污染的主體。
易于清洗和更換的金屬絲網、粗孔紡布、泡沫塑料等，可過濾粒徑5μm的微粒；
中細孔泡沫塑料、復合無紡布、玻璃纖維等，可過濾粒徑1μm的微粒；
玻璃纖維濾紙、棉短纖維濾紙等，可過濾粒徑0.5μm的微粒；
超細玻璃纖維紙、合成纖維紙和石棉纖維紙等，可過濾粒徑0.3μm的微粒。
二、活性炭及類似材料
活性炭吸附技術是氣體污染物凈化較為常用的凈化技術之一，目前常用的吸附材料主要包括活性炭、活性炭纖維材料以及相關的衍生材料（如碳納米管、石墨烯等）。
（1）活性炭是較為常見的吸附材料之一，在工業及日常領域均有極為廣泛的應用。制備活性炭的原材料主要可分為植物類和礦物類。植物類包括鋸屑、椰殼、核桃殼等；礦物類主要包括各種煤化度的煤，如泥煤、褐煤、煙煤、無煙煤等。
（2）活性炭纖維材料因其更好的吸附效果和更優異的物理特性，逐漸受到重視。與活性炭的結構不同，活性炭纖維含有的大量微孔直接開口于纖維表面，吸附質到達吸附位的擴散路徑比活性炭短，且具有較大的表面積（1000-3000m2/g），吸附脫附速率快，吸附容量大。
（3）碳納米纖維、碳納米管和石墨烯等材料在空氣凈化應用中一般因材料成本等原因，不會作為吸附濾芯的主材料，而是用于某些特殊應用，例如一種PAN碳納米纖維/ZnO2/SnO2復合材料，可用作類神經毒氣DMMP的氣體傳感器。
（4）類似活性炭材料的吸附劑（如活性氧化鋁、硅膠和分子篩等），在工業上也有較廣泛的應用。例如γ型氧化鋁一般用于石油化工的吸附劑、催化劑和催化劑載體，大孔硅膠一般用于催化劑載體、消光劑等，而在空氣凈化領域中常用的仍是以活性炭為主的吸附劑。
三、光催化材料
目前常用的光催化材料主要是以TiO2為代表的半導體材料，其在可見光照射下，會產生游離電子及空穴，進而產生極強氧化作用的活性氧，活性氧可氧化分解各種有機化合物和部分無機物，使之分解成為無害的CO2、H2O等，從而達到凈化空氣的目的。
例如，北京依依星科技有限公司生產的“潞潔”牌納米光催化劑，經中國建筑材料科學研究院測試中心檢測證明，“潞潔”牌納米光催化劑在可見光下甲醛降解率大于80%，持續降解率大于65%；甲苯降解率大于50%，持續降解率大于35%，并具有除臭、殺.菌、防霉、防污以及抗紫外線等功能，對人體無毒、無害、無二次污染等特點，是目前室內空氣凈化的“新寵”。
四、礦物基空氣凈化材料
礦物基空氣凈化材料，是以礦物或深加工產品為構架或為主要成分制備的無機復合材料，作用機制包括抗.菌、吸附、降解有害物、負離子發生等。
（1）負離子-抗.菌功能空氣凈化材料
負離子-抗.菌功能空氣凈化材料以特定的電氣石礦物為基體，利用電氣石的永.久微電場特征，通過放電特性強化、電場取向定位、分散穩定和與應用體系相容等目的進行加工而制備。
負離子-抗.菌功能空氣凈化材料主要與內墻涂料進行復合，通過涂料的涂刷使用發揮降解有害氣體、抗.菌抑菌和保障人體健康等功能，適用于居室、辦公室和公共區域因使用裝飾材料和人類活動形成的有害、異味氣體和微生物污染物的消除和空氣凈化。
（2）礦物基無機抗.菌劑
以沸石、坡縷石、海泡石、膨潤土、累托石等粘土礦物為載體，通過離子交換、孔道相嵌、穩定固化、組分緩釋等工藝，可實現其與抗.菌功能金屬離子（或簇團）在納米尺度上的復合，得到礦物基無機抗.菌劑。
礦物基無機抗.菌劑可與陶瓷釉面磚和內墻涂料等裝飾材料進行復合，并通過制備的抗.菌陶瓷釉面磚和抗.菌內墻涂料在室內的鋪裝和涂刷，以接觸方式殺滅室內空氣中的細.菌等有害微生物，減少因細.菌作用產生的有害物質，消除污染物，凈化室內空氣。適用于人居室內、廚房、醫院診室、影劇院和車站等室內環境。
（3）微孔礦物載體抗.菌吸附材料
該材料以天然微孔礦物為載體，通過孔道吸附作用活化、抗.菌組分在納米孔道中組裝并穩定固化、表面改性處理等工藝制成，具有無機抗.菌和快速吸附功能，可去除氨、硫化氫、甲醛等有害氣體、殺滅致病細.菌，起凈化空氣、清潔、保鮮和保障健康等作用。
微孔礦物載體抗.菌吸附功能材料以直接使用的方式進行室內空氣凈化，適用于衛生間、汽車內室和電冰箱等不適合涂裝裝飾材料的室內環境。
（4）硅藻泥類裝飾裝修材料
硅藻泥是一種由天然硅藻土或加工后的硅藻土、無機膠凝材料以及無機功能填料、助劑復合配制的環境友好型內墻裝修裝飾材料，由于良好的施工性和可塑性，大家習慣叫“硅藻泥”。
硅藻泥的吸附作用是通過硅藻土的孔隙來實現的，硅藻土的孔徑為50～3000nm，孔隙率達80%～90%，具有強大的吸附能力，可以吸附水分和甲醛等有害物質，具有很好的調濕和空氣凈化作用。
硅藻材料按其形態分為干粉硅藻泥、水性硅藻泥和硅藻板等。但是不添加其他凈化材料的硅藻泥只具有物理吸附作用，不能分解甲醛等有害物質。
五、復合材料
（1）吸附-光催化材料
吸附-光催化材料是利用吸附原理將污染物富集到吸附材料表面，然后通過催化技術對污染物進行降解處理，既避免了吸附材料無法降解污染物需要定期更換的缺點，又避免了光催化技術處理低濃度污染物速率慢的問題。
（2）低溫等離子體-光催化材料
等離子體和光催化均主要針對空氣中的氣體污染物（如VOCs等）進行凈化，兩者結合有利于對反應產生的副產物進行深層反應，使其完全降解為無害產物如H2O和CO2等，有效提高降解效率。
六、靜電式材料
靜電式材料主要用于空氣凈化器上，其原理是此種材料具有靜電吸附裝置，此裝置在高壓的作用下可以形成很強的靜電場，當空氣中的顆粒物經過靜電場時將帶上正電荷被吸附到負極板上，從而實現對細顆粒物的捕集，達到凈化空氣的作用。
此種材料對于PM2.5具有很強的祛除作用，凈化效率高，但缺點是易產生臭氧，引起二次污染。
七、低溫等離子體
低溫等離子體的產生方法有很多種，常見的有電子束輻射法、低氣壓輝光放電法、介質阻擋放電法、脈沖電暈放電法、直流電暈放電法等.放電將產生大量高能電子和離子轟擊VOCs分子，
通過一系列復雜的化學反應，將污染物分子分解，理論上可以將降解為CO2和H2O等無害產物。
八、空氣凈化膜材料
膜分離法是利用各組分在壓力推動下透過膜對的傳質速率不同進行分離的，用于氣體分離的膜主要有有機聚合膜和無極膜。
由于該技術具有熱穩定性好、化學性質穩定、并且不被微生物降解以及較大的機械強度、容易控制孔徑尺寸等特點，將它用作室內空氣凈化的主體或載體有著巨大的潛力。
九、生物性凈化材料
生物性凈化材料包括植物凈化和生物酶凈化。
植物凈化是利用盆栽觀葉植物的吸收代謝作用，研究表明，吊蘭、蘆薈、常青藤等對甲醛、苯等氣體能有效的去除。在人們的日常生活中，很多人也在家里擺放綠葉植物來凈化室內空氣污染物，但是其凈化效率一般比較低，是被動的長期性的凈化，不能短時間內清除污染物，另外有些植物也是不適宜長時間放置在房間內，會對人們的睡眠及免疫系統產生不良影響，會引起人體的過敏反應。
生物酶凈化是利用微生物的自身活動將室內揮發性有機污染物轉化為CO2、H2O和細胞物質等。
由于室內裝修和裝飾材料的復雜性、裝修存在的隱蔽工程、家具油漆的表干和實干不徹底等問題，經典的室內空氣凈化產品仍普遍存在的問題，即使一個好的凈化產品，也不一定將治理凈化對象完全去除。因此，凈化材料的選擇對于室內空氣凈化來說相當重要，并與合理科學的治理凈化工藝結合才可以高.效地完成室內環境的凈化和治理。
九類室內空氣凈化材料：
一、纖維類材料
纖維類材料可通過受攔截效應、慣性碰撞、擴散效應、重力效應和靜電效應等對空氣中的顆粒物以及附著在顆粒物上的細.菌和病毒等微生物進行過濾，主要包括以下幾類：易于清洗和更換的金屬絲網、粗孔紡布、泡沫塑料等，可過濾粒徑5μm的微粒；
中細孔泡沫塑料、復合無紡布、玻璃纖維等，可過濾粒徑1μm的微粒；
玻璃纖維濾紙、棉短纖維濾紙等，可過濾粒徑0.5μm的微粒；
超細玻璃纖維紙、合成纖維紙和石棉纖維紙等，可過濾粒徑0.3μm的微粒。
二、活性炭及類似材料
活性炭吸附技術是氣體污染物凈化較為常用的凈化技術之一，目前常用的吸附材料主要包括活性炭、活性炭纖維材料以及相關的衍生材料（如碳納米管、石墨烯等）。
（1）活性炭是較為常見的吸附材料之一，在工業及日常領域均有極為廣泛的應用。制備活性炭的原材料主要可分為植物類和礦物類。植物類包括鋸屑、椰殼、核桃殼等；礦物類主要包括各種煤化度的煤，如泥煤、褐煤、煙煤、無煙煤等。
（2）活性炭纖維材料因其更好的吸附效果和更優異的物理特性，逐漸受到重視。與活性炭的結構不同，活性炭纖維含有的大量微孔直接開口于纖維表面，吸附質到達吸附位的擴散路徑比活性炭短，且具有較大的表面積（1000-3000m2/g），吸附脫附速率快，吸附容量大。
（3）碳納米纖維、碳納米管和石墨烯等材料在空氣凈化應用中一般因材料成本等原因，不會作為吸附濾芯的主材料，而是用于某些特殊應用，例如一種PAN碳納米纖維/ZnO2/SnO2復合材料，可用作類神經毒氣DMMP的氣體傳感器。
（4）類似活性炭材料的吸附劑（如活性氧化鋁、硅膠和分子篩等），在工業上也有較廣泛的應用。例如γ型氧化鋁一般用于石油化工的吸附劑、催化劑和催化劑載體，大孔硅膠一般用于催化劑載體、消光劑等，而在空氣凈化領域中常用的仍是以活性炭為主的吸附劑。
三、光催化材料
目前常用的光催化材料主要是以TiO2為代表的半導體材料，其在可見光照射下，會產生游離電子及空穴，進而產生極強氧化作用的活性氧，活性氧可氧化分解各種有機化合物和部分無機物，使之分解成為無害的CO2、H2O等，從而達到凈化空氣的目的。
例如，北京依依星科技有限公司生產的“潞潔”牌納米光催化劑，經中國建筑材料科學研究院測試中心檢測證明，“潞潔”牌納米光催化劑在可見光下甲醛降解率大于80%，持續降解率大于65%；甲苯降解率大于50%，持續降解率大于35%，并具有除臭、殺.菌、防霉、防污以及抗紫外線等功能，對人體無毒、無害、無二次污染等特點，是目前室內空氣凈化的“新寵”。
四、礦物基空氣凈化材料
礦物基空氣凈化材料，是以礦物或深加工產品為構架或為主要成分制備的無機復合材料，作用機制包括抗.菌、吸附、降解有害物、負離子發生等。
（1）負離子-抗.菌功能空氣凈化材料
負離子-抗.菌功能空氣凈化材料以特定的電氣石礦物為基體，利用電氣石的永.久微電場特征，通過放電特性強化、電場取向定位、分散穩定和與應用體系相容等目的進行加工而制備。
負離子-抗.菌功能空氣凈化材料主要與內墻涂料進行復合，通過涂料的涂刷使用發揮降解有害氣體、抗.菌抑菌和保障人體健康等功能，適用于居室、辦公室和公共區域因使用裝飾材料和人類活動形成的有害、異味氣體和微生物污染物的消除和空氣凈化。
（2）礦物基無機抗.菌劑
以沸石、坡縷石、海泡石、膨潤土、累托石等粘土礦物為載體，通過離子交換、孔道相嵌、穩定固化、組分緩釋等工藝，可實現其與抗.菌功能金屬離子（或簇團）在納米尺度上的復合，得到礦物基無機抗.菌劑。
礦物基無機抗.菌劑可與陶瓷釉面磚和內墻涂料等裝飾材料進行復合，并通過制備的抗.菌陶瓷釉面磚和抗.菌內墻涂料在室內的鋪裝和涂刷，以接觸方式殺滅室內空氣中的細.菌等有害微生物，減少因細.菌作用產生的有害物質，消除污染物，凈化室內空氣。適用于人居室內、廚房、醫院診室、影劇院和車站等室內環境。
（3）微孔礦物載體抗.菌吸附材料
該材料以天然微孔礦物為載體，通過孔道吸附作用活化、抗.菌組分在納米孔道中組裝并穩定固化、表面改性處理等工藝制成，具有無機抗.菌和快速吸附功能，可去除氨、硫化氫、甲醛等有害氣體、殺滅致病細.菌，起凈化空氣、清潔、保鮮和保障健康等作用。
微孔礦物載體抗.菌吸附功能材料以直接使用的方式進行室內空氣凈化，適用于衛生間、汽車內室和電冰箱等不適合涂裝裝飾材料的室內環境。
（4）硅藻泥類裝飾裝修材料
硅藻泥是一種由天然硅藻土或加工后的硅藻土、無機膠凝材料以及無機功能填料、助劑復合配制的環境友好型內墻裝修裝飾材料，由于良好的施工性和可塑性，大家習慣叫“硅藻泥”。
硅藻泥的吸附作用是通過硅藻土的孔隙來實現的，硅藻土的孔徑為50～3000nm，孔隙率達80%～90%，具有強大的吸附能力，可以吸附水分和甲醛等有害物質，具有很好的調濕和空氣凈化作用。
硅藻材料按其形態分為干粉硅藻泥、水性硅藻泥和硅藻板等。但是不添加其他凈化材料的硅藻泥只具有物理吸附作用，不能分解甲醛等有害物質。
五、復合材料
（1）吸附-光催化材料
吸附-光催化材料是利用吸附原理將污染物富集到吸附材料表面，然后通過催化技術對污染物進行降解處理，既避免了吸附材料無法降解污染物需要定期更換的缺點，又避免了光催化技術處理低濃度污染物速率慢的問題。
（2）低溫等離子體-光催化材料
等離子體和光催化均主要針對空氣中的氣體污染物（如VOCs等）進行凈化，兩者結合有利于對反應產生的副產物進行深層反應，使其完全降解為無害產物如H2O和CO2等，有效提高降解效率。
六、靜電式材料
靜電式材料主要用于空氣凈化器上，其原理是此種材料具有靜電吸附裝置，此裝置在高壓的作用下可以形成很強的靜電場，當空氣中的顆粒物經過靜電場時將帶上正電荷被吸附到負極板上，從而實現對細顆粒物的捕集，達到凈化空氣的作用。
此種材料對于PM2.5具有很強的祛除作用，凈化效率高，但缺點是易產生臭氧，引起二次污染。
七、低溫等離子體
低溫等離子體的產生方法有很多種，常見的有電子束輻射法、低氣壓輝光放電法、介質阻擋放電法、脈沖電暈放電法、直流電暈放電法等.放電將產生大量高能電子和離子轟擊VOCs分子，
通過一系列復雜的化學反應，將污染物分子分解，理論上可以將降解為CO2和H2O等無害產物。
八、空氣凈化膜材料
膜分離法是利用各組分在壓力推動下透過膜對的傳質速率不同進行分離的，用于氣體分離的膜主要有有機聚合膜和無極膜。
由于該技術具有熱穩定性好、化學性質穩定、并且不被微生物降解以及較大的機械強度、容易控制孔徑尺寸等特點，將它用作室內空氣凈化的主體或載體有著巨大的潛力。
九、生物性凈化材料
生物性凈化材料包括植物凈化和生物酶凈化。
植物凈化是利用盆栽觀葉植物的吸收代謝作用，研究表明，吊蘭、蘆薈、常青藤等對甲醛、苯等氣體能有效的去除。在人們的日常生活中，很多人也在家里擺放綠葉植物來凈化室內空氣污染物，但是其凈化效率一般比較低，是被動的長期性的凈化，不能短時間內清除污染物，另外有些植物也是不適宜長時間放置在房間內，會對人們的睡眠及免疫系統產生不良影響，會引起人體的過敏反應。
生物酶凈化是利用微生物的自身活動將室內揮發性有機污染物轉化為CO2、H2O和細胞物質等。
由于室內裝修和裝飾材料的復雜性、裝修存在的隱蔽工程、家具油漆的表干和實干不徹底等問題，經典的室內空氣凈化產品仍普遍存在的問題，即使一個好的凈化產品，也不一定將治理凈化對象完全去除。因此，凈化材料的選擇對于室內空氣凈化來說相當重要，并與合理科學的治理凈化工藝結合才可以高.效地完成室內環境的凈化和治理。