（材料加工工程专业论文）光驱动空气净化功能棉织物制备.pdf

浙江理工大学学位论文版权使用授权书 l u ll l li ll li i iii ( iii (i y 17 4 7 5 9 2 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。 本人授权浙江理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保密口，在 不保密口 。 学位论文作者签名： 日期：年月日 年解密后使用本版权书。 指导教师签名： 日期：年月 日 浙江理工大学学位论文 光驱动空气净化功能棉织物制备 摘要 甲醛等有害气体引起的室内空气污染逐渐成为人们关注的一个焦点，亟需解决。纳米 二氧化钛( t i 0 9 是一种性能优异的光催化剂，在紫外光激发下可以氧化分解多种有机物， 目前已有成品售卖。然而蓬松的纳米面0 2 粉末单独应用易造成粉尘污染且难以回收，需 要有合适的载体。为了避免n 0 2 对载体自身的光催化，一般选用无机材料为载体。 棉织物是人们日常生活中大量使用的家居品材料，具有健康、天然、舒适等优点，是 应用最广泛天然纤维。为了将n 0 2 应用于棉织物中，本文利用h a p 将t i 0 2 和棉织物隔 离开，羟基磷灰石( h a p ) 是一种磷酸钙，是动物和人骨的主要化学组成，对人体无害、兼 容性好，对环境无任何危害。利用贵金属a g 进行改性，以期提高n 0 2 的光催化性。最 终达到以下目的：( 1 ) 制成具有降解空气中有机污染气体功能的棉织物，( 2 ) 解除基材被分 解的危险。 论文内容主要分为以下三部分： ( 1 ) 制备a g t i 0 2 h a p 。以a g n 0 3 为原料，以溴化十六烷基三甲基铵( c t a b ) 水溶液 为表面活性剂，以水合肼水溶液为还原剂，利用氧化还原法制得了纳米a g 粒子，扫描电 镜显示2 5 下制得的银粒子最小，约为8 0 r i m ，且尺寸均一，分散性好，l b5 5 0 激光粒 度仪显示，在2 5 下制备的银粒子的粒径基本呈均值为8 0 r i m 的正态分布。以钛酸丁酯 为原料，制备了g g n 0 2 复合材料，x r d 显示该复合材料中豇0 2 为锐钛矿、金红石混合 晶型，其中锐钛矿晶型的比例是8 0 。a g t i 0 2 的粒径约为3 0 0 r i m 。以市售的微米级羟基 磷灰石为原料，利用非均相沉淀法进一步制备了a g t i 0 2 h a p ，粒径约4 0 0 n m ，对较低浓 度下亚甲基蓝的催化性能基本接近市售d e g u s s ap 2 5t i 0 2 ，但对浓度较高的亚甲基蓝溶液 催化活性不强。 ( 2 ) 制备a g t i 0 2 h a p 。在d e g u s s ap 2 5t i 0 2 分散体系中加入硝酸银水溶液，采用光 还原法制备了不同比例的a g - t i 0 2 。催化结果显示，当a g 质量是t i 0 2 质量的1 6 时， a g r n 0 2 的催化性能最好，优于t i 0 2 的光催化性，且对较高浓度亚甲基蓝溶液的催化效果 令人满意。以市售的微米级羟基磷灰石为原料，利用非均相沉淀法进一步制备了 a g t i 0 2 h a p ，利用1 5 w 紫外灯测试其催化性能。结果显示：h a p 的含量对催化性能有 明显影响；当n 0 2 和h a p 的质量比不同时，其光催化性排序为1 ：1 1 ：3 1 ：4 1 ：2 1 ：5 ，与 i 浙江理工大学学位论文 a g t 1 0 2 h a p 相比具有更好的催化性能。 ( 3 ) 棉织物的功能整理。选择催化性能好的a g - t i 0 2 h a p 对棉织物进行光催化功能整 理。采用浸轧法将1 ：1 1 ：5 的a g - t i 0 2 h a p 负载在棉织物样条上，以负载了n 0 2 和a g n 晚 的样条作为对比。利用1 5 w 紫外灯测试其对甲醛的催化性能。对样条皂洗，并测试催化 性能，以测试催化剂负载牢度。对催化反应后的样条测试抗拉强度，以表征h a p 层对织 物的保护性。结果显示随着h a p 用量增加，a g - t i 0 2 h a p 对棉织物的损伤减小，制备得 到具有空气净化功能的棉织物。 关键词：二氧化钛；银；羟基磷灰石；光催化；棉织物 n 浙江理工大学学位论文 p r e p a r a t i o no fl i g h td r i v i n ga i rp u r i f i c a t i o nc o t t o nt e x t i l e a b s t r a c t i n d o o rp o l l u t i o nc a u s e db yf o r m a l d e h y d e ，e t c h a sc a u g h tm o l ea n dm o r ea t t e n t i o nf r o m r e s e a r c hc o m m u n i t y t i 0 2n a n o p a r t i c l e sa r ee x c e l l e n tp h o t oc a t a l y s ta n da b l et od e c o m p o s e m a n yp o l l u t i n go r g a n i cm o l e c u l e s c u r r e n t l y , t i 0 2n a n o p a r t i e l e sa r ec o m m e r c i a l l ya v a i l a b l e h o w e v e r , t h e r ea r es t i l ls o m ei s s u e s 、 ，i t l ll o o s et i 0 2n a n o p a r t i c l e sa sap h o t oc a t a l y s t f o r i n s t a n c e ，l o o s en a n o p a r t i c l e ，雒o n es o u r c eo fd u s tp o l l u t i o n , i sd i f f i c u l tt ob er e c y c l e d t o o v e r c o m et h i st e c h n i c a lc h a l l e n g e ，f i n d i n ga p p r o p r i a t es u p p o r t i n gm a t e r i a l si sn e c e s s a r y i n o r d e rt oa v o i dp h o t o l y s i sb yt i 0 2 ，i n o r g a n i cm a t e r i a l sw e r eb r o a d l yu s e d 舔s u p p o r t i n gm a t e r i a l c o t t o nt e x t i l e ，t h em o s t l yu s e df i b e r , i sb i o l o g i c a lf r i e n d l y , n a t u r a l ，a n dc o m f o r t a b l e i n t h i st h e s i s ，c o t t o nf i b e ri su s e da ss u p p o r tf o rt i 0 2n a n o p a r t i c l e s ，a n dh a pw a su s e dt oi s o l a t e n 0 2a n dc o t t o nt e x t i l eb yc o a t e do nt i 0 2n a n o p a r t i c l e s 跚妇h a p ,at y p eo fc a l c i u m p h o s p h a t e ，i st h em a i nd e m e n ti nh u m a na n da n i m a lb o n e s i ti sb o d yc o m p a t i b l ea n d e n v i r o n m e n tb e n i g n s i l v e rn a n o p a r t i c l e sa r eu s e dt om o d i f yt i 0 2s u r f a c et oi m p r o v ei t sp h o t o c a t a l y s i sa c t i v i t y t h r o u g ht h ec u r r e n ts t u d y , w ea r ea b l et oa c h i e v et h ef o l l o w i n gg o a l s ：( 1 ) o b t a i n i n gc o t t o nf i b e r sw h i c hc a nd e c o m p o s eo r g a n i cp o l l u t e si na i r , ( 2 ) a v o i d i n gs u p p o r t i n g m a t e r i a ld e c o m p o s i t i o n t h e r ea 托t h r e ec h a p t e r si nt h ep r e s e n tt h e s i s ： ( 1 ) a g m 0 2 h a pp r a p a r a t i o n f i r s t , s i l v e rn a n o p a r t i c l e sw e r es y n t h e s i z e db yr e d u c i n g a g n 0 3u s i n gh y d r a z i n eh y d r a t ei np r e s e n c eo fc t a bs u r f a c t a n t s e mi m a g i n gs h o w st h a tt h e s m a l l e s t , m o n od i s p e r e da gn a n o p a r t c l e s ( a t8 0a m ) w e r eo b t a i n e da tt e m p e r a t u r eo f2 5 1 f 1 他 s i z eo fa gn a n o p a r t i c l e sf o l l o w e dn o r m a ld i s t r i b u t i o n 、析t ha v e r a g eo f8 0n l n s e c o n d , a g r n 0 2 c o m p o s i t ew a sf a b r i c a t e df r o mb u t y lt i t a n a t e x r ds h o w e dt h a tt h e 币0 2w a sc r y s t a ls t r u c t u r e 谢n lm i x e dp h a s e do fa n a t a s ea n dr u t i l e t h es i z eo fa g t i 0 2i sa r o u n d3 0 0 胁t 1 l i r d ，t h e a g t i 0 2n a n o p a r t c i l e sw e r et h e nn o n - h o m o g e n e o u s l yp r e c i p i t a t e dw i mm i c r o ns i z eh a p t h e s i z eo fp r o d u c tf r o mt h ep r e c i p i t a t i o ni sa r o u n d4 0 0 n m t h ec a t a l ：ca c t i v i t yo ft h es y n t h e s i z e d a g m 0 2 h a pi sc l o s et oc o m m e r c i a l l ya v a i l a b l ed e g u s s ap 2 5t i 0 2 ，h o w e v e r , i t sp h o t o c a t a l y t i c a c t i v i t yo fh i g h e rc o n c e n t r a t i o nm e t h y l e n eb l u ei sn o ts og o o d 1 浙江理工大学学位论文 ( 2 ) a g - t i 0 2 i - i a ps y n t h e s i s i n t o t h ed e g u s s ap 2 5 - n 0 2 a g n 0 3w a sa d d e da n d p h o t o - r e d u c e dt oo b t a i na g - t i 0 2w i t hd i f f e r e n tr a t i o s c a t a l y t i c t e s ts h o w e dt h eb e s ta c t i v i t y w a so b t a i n e do nt h ea g - t i 0 2c a t a l y s t 、析t 1 1m a s sr a t i oo f16 ( a g t i 0 2 ) i t sp h o t oc a t a l y s i s a c t i v i t yi sb e t t e rt h a nt h a to ft i 0 2a n d i t sc a t a l y t i ca c t i v i t yf o rh i g hc o n c e n t r a t e dm e t h y l e n eb l u e s o l u t i o ni sa l s o s a t i s f y i n g a g t i 0 2 h a pn a n o p a r t i c l e s w e r ea l s o n o n - h o m o g e n e o u s l y p r e c i p i t a t e dw i t hm i c r o ns i z e 呲a c t i v i t yw a st e s t e df o rt h ec a t a l y s t su t i l i z i n g15 wu vl a m p t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h ec o n t e n to f 谨a f f e c t s t a l 如ca c t i v i t yo fa g - t i 0 2 h a po b v i o u s l y , a n dt h eo r d e r so fa c t i v i t i e sf o rc a t a l y s t sa td i f f e r e n t 心爪0 2r a t i o sw a s1 ：l l ：3 1 ：4 l ：1 ：5 ， a n di t sp h o t o c a t a l y t i ca c t i v i t yi sb e t t e rt h a na g m i o = 班l 妞 ( 3 ) f u n c t i o n a lf i n i s h e sf o rc o t t o nt e x t i l e t h ea g = t i 0 2 h a p 埘也g o o dc a t a l y t i ca c t i v i t y f r o mt h ep r e v i o u ss t u d yw a ss e l e c t e df o rp h o t o c a t a l y s i sf u n c t i o n a lf i n i s h e sf o rc o t t o nt e x t i l e 1 ：1 - 1 ：5a g - t i 0 2 h a pw a sc o a t e do nc o t t o nf i b e rt h r o u g hp a d d i n g ac o m p a r i s o ns t u d yf o r f o r m a l d e h y d ec a t a l y t i cd e g r a d a t i o nw a sp e r f o r m e df o rt i 0 2a n da g - t i 0 2c o a t e dc o t t o nf i b e r u t i l i z i n g15w u v l a m p n e x t , t h es a m p l e sw e r ew a s h e di ns o a ps o l u t i o na n dt h e nt e s t e df o r c a t a l y f i ca c t i v i t ys ot h a tc a t a l y s tl o a df a s t n e s sc a l lb ee v a l u a t e d t h es a m p l ew a sa l s ot e s t e df o r t e n s i l es t r e n g t ha f t e rt h ec a t a l y t i cr e a c t i o ns ot h a tp r o t e c t i o no fh a pf o rf i b e rc o u l db e c o n f n - m e d t h er e s u l ti n d i c a t e st h ea g - t i 0 2 h a pp r e v e n t sc o t t o nt e x t i l ef r o md a m a g eb e t t e r 丛 t h et h i c k n e s so fh a pc o a t i n gi n c r e a s e l i g h t d r i v i n ga i rp u r i f i c a t i o n c o t t o nt e x t i l ew a s s u c c e s s f u l l yp r e p a r e d k e y w o r d s ：t i t a n i u md i o x i d e ；s l i v e r ；h y d r o x y a p a t i t e ；p h 砷c a l a l y s i s ；c o t t o nt e x t i l e 浙江理工大学学位论文 目录 摘! 要i a b s t r a c t i i i 目录、0 r 图表索引v 第l 章绪论l 1 1 课题研究背景1 1 1 1 室内空气污染的特点1 1 1 2 室内空气污染的来源和种类2 1 1 3 室内空气污染的危害一3 1 1 4 室内空气污染的消除办法5 1 2 纳米二氧化钛综述5 1 2 1 纳米二氧化钛的性质一6 1 2 2 二氧化钛的光催化机理7 1 2 3 贵金属修饰- 。9 1 3 光催化功能织物一l o 1 3 1 羟基磷灰石1 0 1 3 2 棉织物特性1 3 1 4 论文研究的目的和意义1 5 1 s 论文研究的主要内容i 15 第2 章a g n 0 2 h a p 光催化剂的制备和性能表征1 6 2 1 弓i 言1 6 2 2 主要实验材料和仪器1 7 2 2 1 实验材料l7 2 2 2a g r r i 0 2 h a p 的制备一1 7 2 2 3 样品的形态观察l8 2 2 4 粒子的尺寸分布测试1 8 2 2 5 测试。l8 2 2 6f 瓜测试。18 2 2 7a g t i 0 2 h a p 的光催化性能测试1 9 2 3 结果和分析一2 0 2 3 1 样品的形态2 0 2 3 2 物相分析。2 3 2 3 3f n r 测试2 4 2 3 4 。光催化活性2 6 2 4 结论2 8 第3 章a g t i 0 2 h a p 的制备和性能表征。2 9 3 1 引言2 9 3 2 实验部分：一3 0 3 2 1 实验材料3 0 3 2 2a g - t i 0 2 h a p 的制备3 0 3 2 3 样品的物相分析3 1 v 浙江理工大学学位论文 3 2 4 样品的形态观察3 l 3 2 5a g - t i 0 2 h a p 的催化活性测试31 3 2 6a g t i 0 2 h a p 的吸附性测试3 2 3 3 结果与讨论3 3 3 3 1 样品的物相_ 3 3 。 3 3 2 样品的外观形态3 4 3 3 3 样品的催化性能3 5 3 3 4a g - t i 0 2 h a p 的吸附性测试3 8 3 4 结论：；9 第4 章光驱动空气净化功能棉织物的制备4 0 4 1 弓i 言4 0 4 2 实验部分4 l 4 2 1 实验材料4 1 4 2 2 样条的制备4 1 4 2 3 样品的外观形态观察4 1 4 2 4 催化性能测试。4 2 4 2 5 结合牢度测试4 2 4 2 6 强力测试4 3 4 3 结果与讨论4 3 4 3 1 样品的外观形态4 3 4 3 2 光催化性能测试4 4 4 3 3 强力测试4 8 4 4 刀、结。：4 9 第5 章结论与展望。5 0 5 1 结论。；：5 0 5 2 展望5l 致谢。5 7 攻读学位期间的研究成果5 8 v i 浙江理工大学学位论文 图表索引 图1 it i 0 2 的三种晶型结构示意图。7 图1 2 二氧化钛光催化机理示意图 图1 3 贵金属作用机理图 8 图1 4 羟基磷灰石x r d 谱图11 图1 5 羟基磷灰石的红外谱图1 2 图1 6 羟基磷灰石与棉织物结合示意图12 图1 7 棉纤维的截面图南。13 图1 8 纤维素分子结构1 4 图1 9 棉纤维、涤纶纤维s e m 图片。1 4 图2 1a g r n c h h a p 样品制备流程图。1 8 图2 2 催化反应装置图。2 0 图2 3 不同温度下制备的银粒子的扫描电镜图2 1 图2 42 5 下制备a g 粒子的粒径分布2 2 图2 5 a g n c h 和a g n c h h a p 粒子的扫描电镜照片。2 3 图2 6 烧结前后a g t i 0 2 的x r d 表征2 3 图2 7a g t i 0 2 h a p 与h a p 的x r d 表征2 4 图2 8 烧结前后a g t i 0 2 的红外谱图2 5 图2 9a g n 0 2 h a p ，纯啊0 2 和纯h a p 的红外谱图2 5 图2 1 0 亚甲基蓝的吸光度浓度关系曲线“一。2 6 图2 ii 包覆不同量h a p 的a g r i 0 2 h a p 催化效果2 7 图2 1 2d e g u s s a t i 0 2 ，a g t i 0 2 和a g r i 0 2 h a p 对亚甲基蓝的催化效果2 8 图3 1a g - t i 0 2 h a p 样品制备流程图3 1 图3 2 对砸0 2 ，a g - 砸0 2 和a g - t i 0 2 h a p 样品的x r d 测试3 3 图3 3a g - 币c h h a p 制备各阶段样品扫描电镜图3 4 图3 4 样品a g - t i c h h a p 的透射电镜图片- 3 5 图3 5a g n c h h ap a g - t i 0 2 h a p 对不同浓度亚甲基蓝的催化能力比较3 6 图3 6a g - t i 0 2 的光催化性能。3 7 图3 7 不同m 心包覆量的a g - 啊c h m a p 的催化效果。3 8 图3 81 r i 0 2 ，a g - ，n 0 2 和a g - t i o f f h a p 对5 m g l 1 亚甲基蓝溶液的吸附曲线3 9 图4 1 甲醛分子结构4 0 图4 2 自制光反应仪4 2 图4 3 负载不同催化剂的棉织物样条4 4 图4 4 分别负载啊0 2 ，a g - t i 0 2 和a g - t i 0 2 h a p 棉织物样条的催化性能4 6 图4 5 未负载型光催化剂对甲醛的催化效果：4 6 图4 6 皂洗后分别负载币0 2 ，a 手币0 2 和a g - t i o f f h a p 棉织物样条的催化性能4 7 图4 7 不同催化剂样条的抗拉强度4 8 v 浙江理工大学学位论文 1 1 课题研究背景 第1 章绪论 环境污染是全球人类所共同面对的严峻考验。为了得到更好的生活环境，追求高水平 物质及精神享受，每个国家都在不断地努力实现更高层次的工业化。然而我们过去的发展 却不是“科学发展一，长时间对资源的掠夺性开发和恣意使用，给今日的地球造成了严峻 的环境问题。在笼罩全球的大气污染日益成为人们关注的焦点时，室内空气污染( i a q ) l 口- j 题却没有引起人们的足够重视。在社会经济的发展以及人们对生活品质的高要求之下，室 内空气质量问题需要有科学的衡量指标，以及简便可行、彻底的解决办法。 室内空气污染的定义：由于室内引入能释放有害物质的污染源或室内环境通风不佳而 导致室内空气中有害物质，无论从数量上还是种类上在不断增加，并引起人的一系列不适 症状，称为室内空气污染。 i i 1 室内空气污染的特点 ( 1 ) 影响范围广。室内环境不同于特定的工矿企业环境，它包括居室环境、办公室环 境、交通工具内环境、娱乐场所环境和医院疗养院环境等，故所涉及的人群数量大，几乎 包括了整个年龄组。 ( 2 ) 接触时间长。人一生中至少有一半的时间是完全在室内度过的，一些调查表明， 即使浓度很低的污染物，在长期作用于人体后，也会影响人体健康。 ( 3 ) 污染物浓度高。很多室内环境特别是刚刚装修完毕的，从各种装修材料中释放出 来的污染物浓度均很高，并且在通风换气不充分的条件下污染物不易排放到室外，使得室 内污染物浓度很高，严重时室内污染物浓度可超过室外的几十倍之多。 ( 4 ) 污染物释放周期长。对于从装修材料中释放出来的污染物，即使在通风充足的条 件下，它还是能不停地从材料中释放出来，使室内空气受到污染。有研究表明甲醛的释放 可达十几年之久，而对于放射性污染其发生危害作用的时间可能更长。 ( 5 ) 污染物种类多。除了甲醛、氨气、苯、甲苯、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物等 已知的污染物外，随着各种新材料新技术在装饰装修上的应用以及检测技术的进步，还将 会有更多的的污染物质被人们所认识。 1 浙江理工大学学位论文 1 1 2 室内空气污染的来源和种类 室内空气污染的来源有很多，按照来源的性质，室内气体污染可以分为3 类，见表 1 1 【l 】。 。 表1 1 室内空气污染分类 t a b l e1 1c l a s s i f i c a t i o no fi n d o o ra i rp o l l u t i o n 污染源种类 释放的污染物 化学性污染源挥发性有机物：醛、苯类；无机化合物：n i1 3 ，c o ，n o x 等 物理性污染源 放射性氡，噪声污染，电磁辐射等 生物性污染源烹饪油烟，香烟烟雾，可吸入尘， 值得注意的是目前室内空气污染的很大一部分来源于室内使用的建筑装修材料。特别 是成为v o c 的来源( v o c ：v o l a t i l eo r g a n i cc o m p o u n d s ，挥发性有机化合物，主要包括苯 乙烯、丙二醇、甘烷、酚、甲苯、乙苯、二甲苯、甲醛等) 。 我国改革开放以来，经济得到快速发展，各地建成了许多高档办公及住宅建筑，室内 装修豪华程度也随着生活水平的提高水涨船高然而人们在使用各类实木、复合地板、五 花八门的墙面漆，高级、精致的家具时，空气污染也随之而来。据中国环境监测总站2 0 0 3 一 2 0 0 4 年对2 5 6 户居室的室内空气质量检测结果统计，室内空气污染中氨气超标率1 8 8 ， 最大值超标倍数1 4 2 倍：甲醛超标率1 5 9 ，最大值超标倍数5 1 倍；苯超标率1 4 6 ， 最大值超标倍数1 5 0 0 倍；甲苯超标率3 3 5 ，最大值超标倍数4 7 1 倍；二甲苯超标率2 9 8 ，最大值超标倍数3 4 8 倍；总挥发性有机物( t v o c ) 超标率4 6 1 ，最大值超标倍数8 1 8 倍。中国室内装饰协会室内环境检测中心调查结果表明：北京新装修居室中环境污染超标 率达8 8 8 。其中甲醛超标占6 8 ，氨超标占2 3 4 ，苯超标占8 6 ；在对入户新家具 污染情况的调查中发现，4 6 5 的新装修室内存在污染超标；使用大芯板包暖气的家庭， 污染超标率达7 4 7 。另据调查，通过跟踪检测发现，装修时间在6 个月以内的居室，污 染率为7 0 6 ；装修后6 至1 2 个月，污染率降低为1 0 8 ；装修后一年至两年污染率为 7 5 2 1 。中国室内装饰协会室内环境检测中心2 0 0 4 年调查结果表明：北京新装修居室中 环境污染超标率达8 8 8 【2 j 。大量研究表明在室内空气中，很多污染物的浓度平均为室外 空气的2 5 倍，少数情况可高达1 0 0 倍以上。目前室内主要装饰装修材料有人造板材、人 造板家具、涂料、黏合剂、吸声及隔声材料、壁纸、地毯、合成隔热板材等。建筑材料 的各种污染物的排放源见表。1 2 。 2 浙江理工大学学位论文 表1 2 各种建筑材料的污染物的捧放源 t a b l e1 2e m i s s i o ns o u r c e so fb u i l d i n gp o l l u t i o n 室内污染物建材名称 甲醛 v o c 氨 氡气 酚醛树脂，脲醛树脂。涂料( 含酚类消毒、防腐剂水性涂料) ，三聚氨胺树 脂，复合木材( 纤维板、刨花板、大芯板、曲柳等各种贴面板，密度板) 壁纸，壁布，家具，人造地毯，泡沫塑料，胶粘剂 涂料中的溶剂、稀释剂、胶黏剂、防水材料、壁纸和其他装饰品 高碱混凝土膨胀莉水泥加快强度剂， ( 含尿素混凝土防冻剂) 土壤岩石中铀、钍、镭、钾的衰变产物，花岗岩，砖石，水泥建筑陶瓷， 卫生洁具 人们在生活中大量消费的化妆品、洗涤剂、杀虫剂等也在向室内散发有害气体。另外 室内烹饪，为了保暖而减少换气量，以及人们身穿的形形色色的服装，在妆点人们生活的 同时也都成为了室内污染气体的来源【3 】。 室内空气污染种类繁多，成分复杂，需要多种治理方法结合。 表1 3 日用品的空气污染 t a b l e1 3a i rp o l l u t i o no fd a i l yn e c e s s a r i e s 来源 释放的有害气体 洗化用品 家用农药 服装 烹饪 香精，甲醛，苯，l 二氯苯，甲苯，酒精 四氯化碳，1 ，3 - 二氯苯， 氯仿，1 2 二氯苯，二甲苯 c o ，c 0 2 ，s 0 2 ，s 0 3 ，含氧烃类，氟化物，多环芳烃， 悬浮颗粒物，多环芳烃丙烯醛，甲醛 1 1 3 室内空气污染的危害 室内空气质量和洁净程度与人们的健康密切相关。统计显示现代人平均有9 0 的时 间在室内生活和工作，6 5 的时间在家里。所以，我们每天呼吸的绝大部分是室内空气。 室内空气质量与我们的健康水平息息相关。在2 0 0 2 年召开的首届全国室内空气质量与健 康学术研讨会上，有关部门公布了惊人数字：目前发展中国家有近2 0 0 万例死亡可能由室 内空气污染所致，全球约4 的疾病与室内环境相关，与吸烟引起疾病的百分率相当【4 】。 来自我国的监测数据也表明，近年来我国室内化学性、物理性、生物性污染都在增加。据 统计，我国每年由室内空气污染引起的死亡数可达1 1 1 万人，超额门诊数2 2 万人次，超 3 浙江理工大学学位论文 额急诊数4 3 0 万人次。严重的室内环境污染也造成了巨大经济损失，早在1 9 9 5 年我国因 室内环境污染危害健康所导致的经济损失就高达1 0 7 亿美元。 目前我国室内环境的主要污染源来自建筑、装饰和家具材料，这些材料中的甲醛、苯、 甲苯、二甲苯、氨气等挥发性有机化合物已经严重影响了人们的健康，尤其对老人、孕妇 和儿童的危害更大。长期生活和工作在这些现代室内环境的人们却表现出各种各样的病态 反应：头疼、恶心、呼吸道疾病、过敏、皮炎等。 甲醛在2 0 0 4 年6 月1 5 日世界卫生组织下属的国际癌症研究局确认甲醛是人类致 癌物。甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、肺功能异常、肝功能异常、免疫功能 异常等方面。当室内空气中甲醛浓度达到o 1 2 o m g m 3 时，5 0 的正常人可嗅到；达到 2 0 , - - 5 o m g m 3 时，眼睛、气管将受到强烈刺激：达到1 0 m g m 3 以上时，可发生呼吸困难： 达到5 0 m g m 3 以上会引起肺炎等危重疾病，甚至死亡1 5 。短期接触甲醛会引起持续头疼、 无力、失眠等；长期接触会导致染色体异常、月经不调和慢性呼吸道疾病；虽然目前尚无 确切病理毒理报告证实甲醛会诱发自血病，但大量事实和医学实验都揭示长期接触高浓度 的甲醛与儿童白血病的形成关系极为密切1 6 1 。北京儿童医院统计就诊的城市白血病患儿 中，有九成以上的患儿家庭在半年内装修过。深) i l j l 童医院与有关部门曾对新增加的白血 病患儿进行了家庭居住环境调查，发现9 0 的小患者家中在半年之内曾经装修过。儿童 正处于成长过程中，造血功能不稳定，造血储备能力差，造血器官易受感染，容易发生营 养缺乏情况。因此，甲醛超标对儿童造血器官的影响可能比成年人更严重。许多使用合格 建材的新装修居室仍然存在甲醛超标的问题，这就主要来自床品、窗帘、桌布、沙发罩等 布艺产品的甲醛挥发，而且这种挥发是微量持久性的，不易被人们察觉的。 苯类苯、甲苯和二甲苯则主要来自装修中使用的油漆和内墙涂料。苯会对中枢神 经系统起到麻醉作用，人在短期内吸入高浓度的这些物质，会导致轻者出现兴奋、欣快感、 步态不稳，以及头晕、头痛、恶心、呕吐、轻度意识模糊等；重者神志模糊加重，由浅昏 迷进入深昏迷状态或出现抽搐；严重者导致呼吸、心跳停止。长时间接触低浓度苯气体会 引起慢性中毒，在神经系统方面表现出头痛、恶心、呕吐、失眠多梦、记忆力减退等，有 的会植物神经紊乱：在造血系统方面出现齿龈、鼻腔、黏膜与皮下常见出血，眼底视网膜 出血，引起各类白血病。苯还会损害人类生殖系统，常接触苯的女工有可能出现月经血量 增多，经期延长，自然流产、胎儿畸形率增高。甲苯还会导致胎儿畸形和流产，中枢神经 系统功能障碍及生长发育迟缓川。 研究结果表明，室内空气污染还会增加儿童哮喘病的发病率、导致儿童铅中毒、使儿 4 浙江理工大学学位论文 童的智力大大降低。世界卫生组织宣布：全世界每年有1 0 万人因为室内空气污染而死于 哮喘病，而其中3 5 为儿童。据统计，我国儿童哮喘病患病率为2 - - 5 ，其中1 5 以下 岁儿童所占比例高达8 5 。 所以研究和发展室内空气净化技术，改善和提高室内空气质量，对提高国民健康水平 具有极大意义，是至关重要、刻不容缓的。 1 1 4 室内空气污染的消除办法、 为保护人体健康，预防和控制室内空气污染，我国在2 0 0 3