臺(tái)海網(wǎng)7月6日訊(導(dǎo)報(bào)記者 李雪梅)近年來,空氣健康與安全的話題成為社會(huì)熱點(diǎn)。人們對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量尤其是裝修甲醛污染的關(guān)注度不斷提升,室內(nèi)空氣凈化技術(shù)也在不斷發(fā)展與迭代。湖南工程學(xué)院″環(huán)境催化與廢棄物再生化″湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是依托湖南省"雙一流"應(yīng)用特色學(xué)科"化學(xué)工程與技術(shù)"的研究基地與優(yōu)勢(shì)組建而成,在水體污染物的檢測(cè)與控制、環(huán)境催化材料的可控合成與運(yùn)用、廢棄物再生化利用等方面持續(xù)創(chuàng)新突破,取得了顯著成果。
近日,湖南工程學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院院長、“環(huán)境催化與廢棄物再生化”學(xué)術(shù)帶頭人、湖南省高校青年骨干教師、湖南省化學(xué)化工學(xué)會(huì)理事張何教授,接受記者采訪,向社會(huì)大眾介紹室內(nèi)空氣凈化技術(shù)的發(fā)展歷程及前沿趨勢(shì)。

室內(nèi)空凈技術(shù)快速發(fā)展“百花”齊放
記者:請(qǐng)您簡單介紹一下室內(nèi)空氣凈化技術(shù)這些年經(jīng)歷了哪些重要發(fā)展階段?
張何教授:好的,室內(nèi)空氣凈化技術(shù)經(jīng)歷了幾個(gè)發(fā)展階段。最早的階段可以叫“1.0版”,其特點(diǎn)是用香水、空氣清新劑一類的東西掩蓋異味,其實(shí)沒真正解決問題,就像用香水噴一噴發(fā)霉的衣柜。后來進(jìn)入“2.0版”,大家開始用物理手段,比如活性炭、硅藻泥等,物理吸附可以吸附污染物,但功效較弱,吸附容量有限,就像用海綿吸水,吸滿了就不工作了。再往后“3.0版”采用化學(xué)方法,比如臭氧和光催化劑,有效清潔室內(nèi)空氣有害物質(zhì),但工作時(shí)人不宜待在該室內(nèi)空間里。
2008年以后空氣凈化器廣泛進(jìn)入人們的生活空間?,F(xiàn)在的空氣凈化器采用HEPA濾網(wǎng)對(duì)空氣中的微顆粒進(jìn)行過濾凈化,同時(shí)市場(chǎng)上也嘗試將其它凈化裝置,如等離子凈化裝置,集成到空氣凈化器中,可以將過濾空氣中的其它有害物質(zhì)如病原體進(jìn)行消殺。
記者:您提到的活性炭、HEPA過濾技術(shù),它們的原理是不是就像給空氣“篩沙子”?
張何教授:這個(gè)比喻很形象!活性炭就像一塊超級(jí)多孔的海綿,表面全是肉眼看不見的小洞,它能靠物理吸附抓住甲醛分子,但問題是“胃口有限”——比如一間甲醛超標(biāo)的裝修新房使用活性炭包,可能要將大半間房間堆滿活性炭,才能讓室內(nèi)空氣達(dá)標(biāo)。
HEPA濾網(wǎng)更像是給空氣“過安檢”,用密密麻麻的纖維網(wǎng)攔住PM2.5、花粉這些顆粒物。但就像戴口罩呼吸會(huì)變累,濾網(wǎng)用久了風(fēng)阻變大,凈化效率減弱,需要及時(shí)更換濾網(wǎng)耗材。
記者:現(xiàn)在很多空氣凈化宣傳“光催化”、“臭氧殺菌”,能介紹一下這些技術(shù)嗎?
張何教授:這里要分兩面看。臭氧確實(shí)能快速殺菌除味,但濃度控制不好就像家里開了個(gè)“微型化工廠”,呼吸進(jìn)入人體,對(duì)人體產(chǎn)生危害。臭氧消毒一般不用在人居生活空間,而是在工廠有廣泛應(yīng)有,比如食品車間。
關(guān)于光催化,現(xiàn)在市場(chǎng)上除甲醛產(chǎn)品中常見到的光觸媒產(chǎn)品屬于光催化這一技術(shù)。值得注意的是,光催化技術(shù)在市場(chǎng)推廣應(yīng)用上需要嚴(yán)格和謹(jǐn)慎對(duì)待。光觸媒是一種以納米級(jí)二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導(dǎo)體材料的總稱,納米TiO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、SiO2以及納米貴金屬(鉑、銠、鈀等)均具有良好的光催化性能,但其中大多數(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。除了需要光照以及摻雜貴金屬以外,光觸媒還有一個(gè)很大的要求就是二氧化鈦的尺寸,一般認(rèn)為,納米細(xì)度大于50納米的光觸媒基本不具備光活性,30納米以下較佳。純凈光觸媒的納米細(xì)度可以做到5納米左右,但只能在紫外光條件下作用。摻雜了活性催化元素的光觸媒一般分子直徑較大,其最佳納米細(xì)度為8~10納米。
以納米級(jí)二氧化鈦為代表的光觸媒,以溶液的形式噴灑室內(nèi)空間后,會(huì)給整個(gè)室內(nèi)空間帶來不可控的納米級(jí)粉塵的危害風(fēng)險(xiǎn),而納米級(jí)粉塵的危害更大于微米級(jí)粉塵(即我們熟知的PM2.5、PM10)。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定,粒徑小于75 微米的固體懸浮物定義為粉塵。在生活和工作中,生產(chǎn)性粉塵是人類健康的天敵,是誘發(fā)多種疾病的主要原因。當(dāng)人體吸入粉塵后,小于5微米的微粒,極易深入肺部,引起中毒性肺炎或矽肺,甚至還會(huì)引起肺癌。沉積在肺部的污染物一旦被溶解,就會(huì)直接侵入血液,引起血液中毒,未被溶解的污染物,也可能被細(xì)胞所吸收,導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞。粉塵的粒徑越細(xì),對(duì)人的健康威脅越大。因此我說在除甲醛市場(chǎng)應(yīng)用上需要嚴(yán)格和謹(jǐn)慎對(duì)待。
記者:最近流行的等離子體空氣凈化器,能解決傳統(tǒng)問題嗎?
張何教授:低溫等離子體工作時(shí)能看到紫色電光,它產(chǎn)生的活性粒子能分解污染物,離得近的效果好,遠(yuǎn)處的污染就處理不到。
空凈技術(shù)進(jìn)入新技術(shù)新材料的提質(zhì)發(fā)展期
記者:近年來出現(xiàn)的二氧化氯空氣消毒凈化技術(shù),請(qǐng)您作一個(gè)評(píng)述?
張何教授:二氧化氯作為新一代食品安全級(jí)消毒劑,在自來水消毒、污水處理、水產(chǎn)養(yǎng)殖、物表消毒等方面獲得了廣泛應(yīng)用。它具有高效消毒、安全無“三致”副作用、消毒不產(chǎn)生抗性等突出優(yōu)點(diǎn),而且由于二氧化氯是一種氣體,屬于氣觸技術(shù),在空氣消毒凈化應(yīng)用上,比較容易實(shí)現(xiàn)360度無死角的消毒與凈化,而且在極低濃度下可以實(shí)現(xiàn)安全無毒的帶體消毒,這使得二氧化氯在空凈領(lǐng)域有望發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。但另一方面,由于二氧化氯是一種氣體,如何讓其穩(wěn)定存儲(chǔ)、可控緩釋、安全長效,符合市場(chǎng)規(guī)范,是其成為優(yōu)秀的空凈產(chǎn)品的技術(shù)關(guān)鍵。因?yàn)橛羞@些技術(shù)門檻,市場(chǎng)上這類空凈產(chǎn)品還很少,相信以后會(huì)有廣泛的應(yīng)用。
記者:二氧化氯空凈產(chǎn)品進(jìn)入家庭使用,成本會(huì)不會(huì)很高?
張何教授:合格的二氧化氯空凈產(chǎn)品有較高的技術(shù)含量,空氣消毒與凈化功效佳,它作為一個(gè)日用消耗品,不需要設(shè)備,無需電源,安全便捷,使用成本低,如果和家庭常見的空氣凈化器比較,空氣凈化器需要通電運(yùn)行,需要定期更換濾芯,還有設(shè)備購置及折舊費(fèi)用,這樣看二氧化氯空凈產(chǎn)品的性價(jià)比是很高的。需要說明的是,這二者發(fā)揮的功效和適用的場(chǎng)景是有區(qū)別的,二者可以互相賦能,共同為室內(nèi)空氣的凈化與健康保駕護(hù)航。
記者:能否分享一些二氧化氯空凈技術(shù)在實(shí)際場(chǎng)景中的更多應(yīng)用?
張何教授:可以,二氧化氯空凈技術(shù)的適用場(chǎng)景是非常多的,比如地鐵、公交、的士以及動(dòng)車高鐵等交通領(lǐng)域,人的流動(dòng)性很大,病毒、細(xì)菌等病原體傳播快,如果采用二氧化氯氣觸空凈技術(shù)和產(chǎn)品,可以有效防控疫情傳播風(fēng)險(xiǎn);辦公大樓和家庭新裝修帶來的甲醛和TVOC空氣污染,可以采用二氧化氯氣觸空凈技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)行治理和清除。再比如在食品倉儲(chǔ)物流行業(yè),采用二氧化氯氣觸空凈技術(shù)和產(chǎn)品可以除異味、防霉變,延長食品保質(zhì)期;如今寵物行業(yè)蓬勃發(fā)展,在寵物家庭里也可以用它除臭、預(yù)防人寵病原體傳播,讓家里空氣更清新……二氧化氯氣觸空凈技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景還有很多,就不一一贅述了。
選擇空凈產(chǎn)品抓住“三性”
記者:如果您給消費(fèi)者些建議,您會(huì)建議他們?cè)趺催x擇空凈技術(shù)和產(chǎn)品?
張何教授:有三條:一看有效性,真正的有效,了解其原理和適用場(chǎng)景,找到合適的產(chǎn)品,辨識(shí)和避開市場(chǎng)上魚目混珠的“智商稅”產(chǎn)品。二看安全性,空凈產(chǎn)品是為我們的空氣健康與安全保駕護(hù)航的,如果使用了不當(dāng)產(chǎn)品,反而帶來健康與安全的風(fēng)險(xiǎn)。空氣凈化器或者等離子空消機(jī)需要定期更換濾芯,避免出現(xiàn)二次污染。三看保障性,具備檢測(cè)報(bào)告和廠家資質(zhì),為產(chǎn)品的合規(guī)性提供保障。
記者:請(qǐng)您用一句話表達(dá)對(duì)空氣健康與安全的希望?
張何教授:空氣健康與安全關(guān)乎我們每一位生命的質(zhì)量,科技以人為本,希望空凈科技不斷發(fā)展,融入我們生活的每一個(gè)空間,并像呼吸一樣自然——看不見、摸不著,但永遠(yuǎn)在守護(hù)。
采訪中,張何教授用精專的專業(yè)知識(shí)深入淺出地分享室內(nèi)空氣凈化技術(shù)的‘前世今生’,讓我們看到了科技的迭代是如何一步步守護(hù)社會(huì)大眾的呼吸健康,更讓我們對(duì)今后的空凈科技充滿期待。
