談紫外光凈化室內空氣技術

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1實驗部分

利用紫外光凈化原理設計制造室內空氣凈化器,其中253.7nm的紫外線對分子裂解作用不大，因此應盡量提高184.9nm紫外線的比例。

只有當室內空中污染物分子近距離、大面積受到184.9nm紫外線照射時才能裂解充分。因此，184.9nm紫外線應有足夠的照度和光通量。由于強烈的紫外線輻照會對人、動植物以及室內物品造成損傷，因此，低壓水銀放電管發出的具有代表性的紫外線必須被約束到一個較小的范圍內。

由于室內空氣中污染物在184.9nm紫外線的照射下裂解會產生自由基中間體，只有室內空氣在一定時間內、以一定的速率、反復通過凈化器才能得到徹底凈化為二氧化碳和水，因此，必須加裝合適功率的風扇。由于光催化劑會降低反應的活化能、提高反應速率，因此，必須加裝光催化劑組件。由于臭氧對大多數金屬有強烈的氧化性，同時降低臭氧的產率，必須以不銹鋼為設備主材。設備的總重量、總體積要適宜搬運。

2實驗結果與討論

2.1實驗條件

為使測試評價結果最大限度的模擬未來室內空氣污染凈化的實際，選用未經任何特殊裝飾的自然通風的房間為試驗用樣板間。分別對室內空氣中的甲醛、苯及TVOC進行紫外光催化氧化凈化實驗。樣板房內溫度、濕度、污染物本底濃度、實驗儀器與設備。

2.2實驗過程及方法

在該房間內釋放一定量的污染物（甲醛、苯及TVOC），封閉門窗后，定時檢測房間內空氣中污染物的濃度，繪制污染物濃度隨時間變化的曲線，以測定該房間在自然狀態下污染物被吸附或滲漏情況；試驗完畢后，打開門窗，用風扇將房間吹掃干凈，備用。利用統計方法比較使用凈化設備前后兩條曲線的變化情況，評價利用凈化設備治理室內空氣中污染的效果。

2.3數據分析

在上述測試條件下，10小時內，該凈化設備對室內空氣中甲醛的最大凈化效率為81.6%，平均凈化效率為71.4%；對室內空氣中苯的最大凈化效率為99.18%，平均凈化效率為82.83%；對室內空氣中TVOC的最大凈化效率為98.12%，平均凈化效率為91.44%。

2.4利用紫外光凈化原理

設計制造的室內空氣凈化器使用條件實踐表明，利用紫外光催化氧化原理設計制造的室內空氣凈化器對于治理室內空污染具有明顯的效果。但是，由于設備功率較大，單位時間內產生臭氧量較大，噪聲較大，僅適用于新裝修的房間，主要目標是凈化由于裝飾裝修產生的靜態污染；對于日常活動產生的動態污染只能經過專業培訓的人員操作、采取集中治理，不能隨時開啟、即時凈化。

3結論

3.1在室內使用光觸媒（當前以為TiO2使用最廣泛），由于缺乏紫外光的照射，不可能起到凈化室內空氣中污染物的作用。

3.2普通意義上的紫外光，即高壓水銀放電管發出的紫外光（特征波長365nm，光子能量328KJ/mol）不可能起到凈化室內空氣中污染物的作用。

3.3單純使用臭氧，基本不能起到凈化室內空氣中污染物的作用。因為雖然臭氧具有強氧化性，但在空氣中污染物分子被破壞前，O3和空氣中污染物分子都可以相安無事。

3.4只有將低壓水銀放電管發出的184.9nm的紫外光、臭氧、光催化劑三者科學地結合起來，利用184.9nm的紫外光使室內空氣中污染物分子在催化劑存在下迅速分解并與氧自由基重組為水和二氧化碳，才能真正實現凈化室內空氣的目標。

作者：李云龍單位：河南省建筑科學研究院有限公司