室内甲醛污染的危害及治理方法 -正文

华北电力大学成人教育毕业论文PAGEPAGEI室内甲醛污染的危害及治理方法摘要近年来，房地产事业得到了巨大的发展，人们也越来越享受到现代建筑和现代家具所带来的舒适和美观。甲醛因为含有活泼容易反应的双键结构，广泛用于粘合剂、油漆、増塑领域精细化学品中间体。家装产品由于需要大量使用黏合剂和油漆产品，导致了产品中也含有一定量的游离甲醛。这些甲醛含量过高，便会对人体的健康产生危害。甲醛是一种高致毒性化学品，被世界卫生组织列为危害人类健康的重要的致癌和致畸形物质，也是医学界所公认的变态反应过敏原，因此，必须对室内超量的甲醛进行去除。室内甲醛治理的技术有很多，按照治理技术机理的不同，可以分为物理法、化学法、以及光催化反应法等等，各种技术都有其适用范围和优缺点。本文将对这几种方法的原理和应用进展进行概述，并探讨了几种室内甲醛治理方法的优缺点，以为室内甲醛的治理工作提供相关思路。关键词：室内甲醛；危害；治理；展望华北电力大学成人教育毕业论文目录TOC\o"1-3"\h\u21480摘要 I7105绪论 1272081室内甲醛的性质、危害及来源 289391.1甲醛的性质 223171.1.1甲醛的物理性质 2287941.1.2甲醛的化学性质 2202021.2室内甲醛的来源 238111.3室内甲醛的危害 3124922.室内甲醛的测定方法 426912.1室内甲醛测定方法及特点 4205352.2室内甲醛测定方法及原理 448662.2.1Ahmt比色法原理 4106532.2.2酚试剂比色法原理 5145382.2.3乙酰丙酮比色法原理 66332.2.4气相色谱法原理 6120923.室内甲醛治理的方法 7320473.1物理吸附法 73963.1.1盐水吸附法 7105003.1.2活性炭吸附法 7223713.2化学法 9221783.2.1无机铵盐和亚硫酸（氢）盐 940303.2.2氨的衍生物 10322703.2.3臭氧氧化法 10275573.2.4其它消醛剂 10104873.3光催化法 1140123.4复合治理甲醛技术 13114574室内甲醛污染治理的发展方向 1667435结语 176597参考文献 1820101致谢 21华北电力大学成人教育毕业论文PAGE2PAGE1绪论人类的70%以上的时间是在室内度过的，室内空气质量的好坏与我们的身心健康有直接的影响。为了保护我们的健康，就必须关注室内空气的质量，对室内空气的质量进行有效的检测，并采取有效手段去除室内的污染物。近年来，房地产事业得到了巨大的发展，人们也越来越享受到现代建筑和现代家具所带来的舒适和美观。随着人们生活水平的提高，人们对室内装修的要求也越来越高，不仅要求室内要满足生活的便利，还要充满个性化的审美要求。与人们室内装修需求不断提高同步的，是我国装修市场和产业的巨大发展。我国近年来装修产业得到了爆发式的增长，但在这高速增长的背后，装修产品的质量却参差不齐。装修的质量不仅体现在美观和耐用上，还包括装修产品的环保性能。装修产品在生产的过程中要不可避免的要使用含甲醛类的产品，如果装修产品在生产的过程中使用含甲醛产品过多，这种装修产品用于室内就会产生严重的甲醛污染。甲醛是一种高毒性物质，人体长期接触甲醛会产生过敏等现象，严重时会产生中毒，并引发多种疾病。为了让人们正确认识甲醛，并除去甲醛，还给大家一个良好，健康的室内环境，本文将对甲醛的危害进行分析，阐述了目前常用的几种室内甲醛测定方法，并讨论了室内去除甲醛的策略。1室内甲醛的性质、来源及危害1.1甲醛的性质1.1.1甲醛的物理性质甲醛，英文名为formaldehyde，是一种具有强烈刺激气味的化学品，溶于水和大多数的有机溶剂。甲醛的熔点和沸点都很低，其中熔点为-92℃，沸点-21℃，是一种挥发性极高的有机化合物，也是目前室内污染最主要的污染源。很多室内建材和家具的材料都含有甲醛的成分，并由此成为室内甲醛污染的源头。1.1.2甲醛的化学性质甲醛的化学分子式为HCHO，化学分子量为30.03，在常温下呈易挥发的液态。通常以水溶液的形式存在，甲醛含量为30-40%的水溶液又被称为福尔马林溶液，是保存生物样本的一种常规防腐液体。甲醛的化学性质非常活泼，是一种重要的化学品。甲醛因为含有活泼容易反应的双键结构，广泛用于粘合剂、油漆、增塑领域精细化学品中间体。家装产品由于需要大量使用黏合剂和油漆产品，导致了产品中也含有一定量的游离甲醛。这些甲醛含量过高，便会对人体的健康产生危害。1.2室内甲醛的来源室内甲醛主要来自于装修材料和家具，具体来源有以下几种：（1）室内装饰作用的墙板、地板、胶合板、天花板以及纤维板等人造板材，这些板材加工的过程中要大量地使用黏合剂。如果粘合剂中含有大量的甲醛，那么这些人造板材也就不可避免地会发出大量的游离甲醛。含有游离甲醛成分的装修材料：如室内装修用的乳胶漆、泡沫板、防火板、油漆、涂料以及腻子等等，这些材料生产过程中也会加入一部分含醛助剂。不合格的家具：很多家具也是用人造板材制作，制作的时候因为大量使用了成本低廉的板材、油漆以及粘合剂，造成室内使用时大量的甲醛挥发，严重污染了室内的空气。2015年，北京市消费者协会对室内家具进行抽样调查显示，甲醛超标的家具产品高达48.23%。室内家纺用品，包括床单、被罩、被褥、壁纸、地摊、窗帘以及布艺等等，这些产品虽然材质上不含有甲醛，但在生产中为了着色牢固，生产出色泽鲜艳的产品，往往大量使用含有大量甲醛的胶黏剂，导致这些产品在使用的过程中也会发出甲醛。1.3室内甲醛的危害甲醛是一种高致毒性化学品，被世界卫生组织列为危害人类健康的重要的致癌和致畸形物质，也是医学上公认的变态反应过敏原，卫生界公认的潜在病变强制突变物。空气中游离的甲醛进入人体中，因为其较高的双键合能力，可以迅速与人体中的蛋白质反应，造成人体的蛋白质变形，从而损害人体的健康。当人类吸入或者接触到超量的甲醛后，可以引发皮肤过敏，水肿、头痛、咽喉痛，严重的会引起皮疹、色斑、皮肤组织坏死，甚至导致严重的慢性中毒。人们长期生活在甲醛的环境，还会引发各种严重的疾病（如图1-1所示）。甲醛对人体的主要危害有：1、危害皮肤系统：甲醛是一种无色无味的气体，可以在空气中扩散，与皮肤长期接触可以引起红肿、溃疡、坏死等皮损症状；2、危害眼部：眼部长期接触空气中的甲醛，可以造成眼部出现灼烧感，同时伴有红肿、流泪等症状，还可能诱发结膜炎、角膜炎等；3、危害呼吸道：长期吸入甲醛气体，可以产生呼吸道的刺激症状，造成咽部水肿、咽炎、咳嗽等，严重时还可以引起支气管痉挛，甚至支气管哮喘；4、危害神经系统：甲醛具有毒性，在长期接触下会造成神经损害症状，人体可出现头痛、头晕、失眠、烦躁等不适反应，还可能诱发精神障碍；5、全身危害：可以造成人体体重下降、脱发、食欲不振、浑身乏力等不适；6、医学研究表明：甲醛除了引起人体各种疾病，还有强烈的致癌作用，甲醛在空气中的含量达到0.06-0.07mg/m3，便会引起气喘等各种不适，甲醛作为一种致癌物，若长期接触，人体的患癌几率相对于普通人群会有所增高，如咽喉癌、结肠癌、肺癌、脑瘤、子宫肌瘤或者脑癌等等。若妇女长期接触甲醛，还可能造成妊娠伴随综合征、新生儿染色体异常、儿童发育畸形、流产、不孕不育等问题，小儿可能会出现记忆力和智力的下降、免疫力下降、白血病。图1-1室内甲醛引起的各种疾病室内甲醛的测定方法2.1室内甲醛测定方法及特点甲醛的测定方法有很多，化学分析的方法有：酚试剂比色法、盐酸副玫瑰苯胺比色法、乙酰丙酮法以及Ahmt法等等。仪器分析的方法有气相色谱法、液相色谱法、毛细色谱法以及电化学法等等。测量甲醛的化学方法中，因为各种化学法的机理不同，不同的方法之间有不同的灵敏度和适用范围。如乙酰丙酮法能够排除样品中酚类物质和乙醛杂质的干扰，显色性能高、实验操作简单，实验结果重现性好。变色酸比色法虽然显色性能良好，但在测试的过程中需要使用浓硫酸，样品中的酚类物质对试验结果的干扰比较大，浓硫酸的加入使得该方法操作起来比较困难，而且变色酸在显色过程中需要采用沸水浴加热，显色的时间比较长，不适合用于即时测量的场合。但在化学灵敏度上，两种方法的是相同的。Ahmt法在常温下就能显色，显色灵敏度要比前两种均要好，目前已经成为测量大气污染中的标准方法之一，列入国家标准《居住区大气中甲醛卫生检验标准方法（GB/T16129-2017）》中。但化学方法操作起来依旧繁琐，国内外常用的甲醛测定方法在实践上以仪器法为主，能够测量甲醛的仪器主要有液相色谱法、毛细色谱法、色谱柱法以及气相色谱法，液相色谱法、毛细色谱法、色谱柱法适合对沸点高的物质进行定量测量。[[][]陈培榕李景虹.现代仪器分析实验与技术(第2版)[M].清华大学出版社,2006.2.2室内甲醛测定方法的原理2.2.1Ahmt比色法原理Ahmt是“4－氨基－3－联氮－5－巯基－1,2,4－三氮杂茂”（化学式如图2-1所示）的缩写，空气中的甲醛被甲醛吸收液吸收后，会与碱性的Ahmt发生反应，形成红色的络合物，因此，这种方法可以用于室内甲醛的定量测量。Ahmt与甲醛的化学反应式如图2-2所示。图2-1Ahmt的化学式图2-2Ahmt与甲醛显色反应的化学反应式2.2.2酚试剂比色法原理空气中甲醛被酚试剂溶液吸收后，会与酚试剂发生化学反应生成嗪类物质，嗪在酸性溶液（硫酸）中被高铁离子氧化形成蓝色化合物，利用这个化学反应也可以定量地测量室内空气中的游离甲醛，化学反应公式如图2-3所示。图2-3酚比色法测甲醛的化学反应式2.2.3乙酰丙酮比色法原理乙酰丙酮比色法测甲醛的原理是：空气中甲醛被乙酰丙酮的铵盐溶液吸收后，甲醛可以与乙酰丙酮的铵盐溶液发生化学反应，在沸水浴加热后可以生成稳定的黄色化合物，从而达到定量测量空气中甲醛的效果。2.2.4气相色谱法原理气相色谱法根据气相色谱机理的不同，也可以分很多种。空气中甲醛的测量可以用通用的气相色谱仪，也可以用专门测量甲醛的气相色谱仪。专门的气相色谱仪是将色谱中的色谱柱的胆体涂上色谱纯的2,4－二硝基苯肼，甲醛进入色谱柱后，经过二氧化碳气流的洗脱，从而与其他物质发生分离，进而被色谱仪定量检测出来。室内甲醛治理的方法每天开窗通风是最简单、最有效的室内甲醛治理方法。开窗通风有利于室内甲醛快速地稀释和扩散，让室内的甲醛浓度降低到安全的水平。所谓开窗通风不仅能给室内带来新鲜的空气，也能将室内残存的甲醛通过通风释放出去。很多家庭在装修完毕后，都要开窗通风三个月到半年的时间再搬进去，从治理室内甲醛的角度来讲，这是一个很科学的方法。但是开窗通风是个治标不治本的方法，这种方法并不能抑制室内甲醛的不断释放。如果室内甲醛的污染太高，单纯靠开窗通风的手段是不够的，必须采用与其他室内甲醛治理的手段联合使用。目前，室内甲醛治理的技术有很多，按照治理技术机理的不同，可以分为物理法、化学法以及光催化反应法等，各种技术都有其适用范围和优缺点。本文将对这几种方法的原理和应用进展进行概述，并探讨了几种室内甲醛治理方法的优缺点，以期为室内甲醛的治理工作提供相关思路。物理吸附法3.1.1盐水吸附法盐水法除甲醛是利用甲醛极易溶于水的特性，将室内放入两盆食盐水，食盐水的浓度在2-15%左右，食盐水随用随配，三天更换一次。一般来说，在盐水法实施一个月左右的时间后，室内甲醛的味道便会大为减轻。但这种方法的效率依然很低，不适合长期密封的室内场合，比如冬季采暖季。这种方法处理的效率要比开窗通法的要高一点，但也十分有限。3.1.2活性炭吸附法活性炭能够有效吸附空气中游离的甲醛。活性炭吸附空气中甲醛的原理是：活性炭的比表面积比较大，表面自由能和张力比较大，能够有效吸附空气中的灰尘以及游离的有机物，以达到降低活性炭表面自由能和张力的目的，其原理与于多孔的海绵能够吸水类似（吸附机理如图3-1所示）。利用活性炭的这种物理吸附性能，可以将活性炭应用于室内甲醛的治理。在室内中放置活性炭不但能够吸收空气中的甲醛，还能吸收空气中的油烟、酚类以及氨类物质，起到净化空气的效果。图3-1活性炭的吸附机理用于吸附室内甲醛的活性炭也是有一定要求的，普通活性炭对空气中甲醛的吸收效率并不太高。因此，很多研究针对活性炭吸附甲醛的性能进行了优化和改进。目前针对活性炭的改进方法非反应添加剂的方法，如国外的BärwinkelK等人（2018）[[]BärwinkelK,HerlingMM,RießM,etal.Constantvolumegate-openingbyfreezingrotationaldynamicsinmicroporousorganicallypillaredlayeredsilicates[J].JournaloftheAmericanChemicalSociety,2017(2):904-909.]采用磷酸溶液浸渍微孔颗粒炭，经过20min后进行干燥，这种经过改性的活性炭颗粒吸附甲醛的能力提高了3-5倍。KhavarianM等人（2013）采用氯化锌（ZnCl2）溶液浸泡活性炭颗粒，活性炭烘干后，在氮气气氛中进行活化，这种方法能够使得改性活性炭的吸附能力提高两倍。[]BärwinkelK,HerlingMM,RießM,etal.Constantvolumegate-openingbyfreezingrotationaldynamicsinmicroporousorganicallypillaredlayeredsilicates[J].JournaloftheAmericanChemicalSociety,2017(2):904-909.[]KhavarianM,ChaiSP,MohamedAR.Carbondioxideconversionovercarbon-basednanocatalysts[J].Journalofnanoscienceandnanotechnology,20133(7):4825-4837.近几年，国内在改性活性炭方面也取得了积极的效果。董洁等人（2018）采用不用浓度的硝酸、氯化铵对活性炭进行浸泡改性，改性后的活性炭对甲醛的吸附能力良好，最多可以达到未改性活性炭的2-3倍。[[]杨坤,刘洋,杨静.制备及改性活性炭对VOCs吸附的研究进展[J].广东化工,2018,45(1):87-89.]杨坤，刘洋等人（2016）对改性活性炭吸收甲醛记性了相关研究，认为经过双氧水氧化后的活性炭表面活性得到了极大地提高，吸附能力得到了巨大的提升。[[][]杨坤,刘洋,杨静.制备及改性活性炭对VOCs吸附的研究进展[J].广东化工,2018,45(1):87-89.[]王淑勤,樊学娟.改性活性炭治理室内空气中甲醛的实验研究[J].环境科学与技术,2006,29(8):39-40.[]曹向禹,李维鑫,田俊阳.活性炭纤维的制备及改性研究进展[J].化工新型材料,2021,49(4):233-237.“清华大学建筑环境监测中心”做了“吸附材料性能检测平台”测试活性炭对甲醛的吸附性能的相关研究。在30L零甲醛密封舱密封饱和后的活性炭24小时，测试活性炭饱和了以后是否会释放甲醛以及释放量。其他条件相同，在25℃下，每100g活性炭吸附的甲醛量是910mg，在30L零甲醛的密封舱密封饱和后的竹炭24小时，舱内甲醛的浓度是0.03mg/m3；在35℃下，每100g活性炭吸附的甲醛量降低到410mg，在30L零甲醛的密封舱密封饱和后的竹炭24小时，舱内甲醛的浓度是0.08mg/m3。证明了活性炭在吸满甲醛之后，真的会释放甲醛。所以在使用活性炭除去甲醛时候，一定要注意使用的温度，做到及时更换活性炭。物理吸附法还可以利用分子筛、活性氧化铝、沸石、活性铝土矿以及活性硅胶等进行吸附，但这些物质要么吸附能力偏低，要么成本比较高，远远不如活性炭吸附室内甲醛的应用比较广泛。3.2化学法室内甲醛的化学治理方法是利用甲醛的化学活性比较高的特点，利用化学反应将室内甲醛进行去除的方法。化学去除甲醛的方法按照反应机理来分可以分为氧化还原反应、加成反应、复分解反应以及络合反应等等，以达到去除室内甲醛的目的。能除去室内甲醛的化学反应药品又被称作消醛剂，消醛剂除了要与甲醛发生反应，拥有良好的甲醛去除效果，还应当对人体和环境无害。常见的消醛剂有以下几种：3.2.1无机铵盐和亚硫酸（氢）盐无机铵盐的水溶液含有大量的NH4+，铵盐可以与空气中的甲醛形成六亚甲基四胺，化学反应方程式如下：4NH4++6HCHO=[(CH2)6N4]H++3H++6H2O亚硫酸盐溶液中的SO32－易与甲醛形成沉淀，化学反应方程式如下所示：HCHO+Na2SO3+H2O=H2C(OH)SO3-Na↓+NaOH这个反应很容易发生，即使亚硫酸根的浓度很低，与空气中的甲醛之间也能很好地发生反应，从而达到去除室内甲醛的目的。Lundquist（2018）发现含有偏亚硫酸氢钠的水溶液对空气中超低浓度甲醛有很好的去除效率，甲醛去除率可以超过98%以上，偏亚硫酸氢钠的水溶液去除室内甲醛是一种安全、有效、方便又经济有效的方法。[[]LundquistPR.ControllingformaldehydeemissionswithMBSscrubbing[R].AirandWasteManagementAssociation,Pittsburgh,PA(UnitedStates),2018.][]LundquistPR.ControllingformaldehydeemissionswithMBSscrubbing[R].AirandWasteManagementAssociation,Pittsburgh,PA(UnitedStates),2018.[]段惠敏,郭光美,李淑芳,等.室内空气甲醛消除剂研制[J].中国公共卫生,2006(2):204-205.使用亚硫酸（氢）盐和无机铵盐去除甲醛的效率虽然很高，但铵盐保存不当会生成氨气造成环境污染。亚硫酸（氢）盐与甲醛的反应是可逆反应，反应环境发生改变后，亚硫酸（氢）盐甲醛吸收剂反而是释放出甲醛，从而加重室内甲醛的危害。[[][]WanG,FrazierCE.Pineextractivescontrolligninreactionsandtheformationofbiogenicformaldehyde[J].Mechanismsofbiogenicformaldehydegenerationinwood,2016（7）:94.3.2.2氨的衍生物很多有机氨类的衍生物也能够与甲醛发生化学反应，生成对人体无害的稳定化合物，从而达到去除室内甲醛的目的。[[]SchutteWA,AllamandolaLJ,SandfordSA.Formaldehydeandorganicmoleculeproductioninastrophysicalicesatcryogenictemperatures[J].Science,1993(5098):1143-1145.[]SchutteWA,AllamandolaLJ,SandfordSA.Formaldehydeandorganicmoleculeproductioninastrophysicalicesatcryogenictemperatures[J].Science,1993(5098):1143-1145.目前，氨类衍生物消醛剂是研究最多的化学除甲醛方法，研究的主要氨类衍生物有苯胺衍生物，芳香胺衍生物以及直链氨衍生物以及多胺衍生物等等。利用化学反应的可逆性，这类消醛剂还可以重生，以便再次得到利用，因此这类消醛剂具有多次使用的功能。Banecki等（2018）研究比较了丙二酸胺、丁二酸胺以及缩二脲化学物质对室内甲醛的去除能力，这些物质在使用催化剂的条件下，在较少用量的前提下，能够让空气中的甲醛能减少70-80%。[[]FarhIKI.SynthesisofSomeOxazoloneandImidazolederivatives[D].SudanUniversityofScienceandTechnology,201[]FarhIKI.SynthesisofSomeOxazoloneandImidazolederivatives[D].SudanUniversityofScienceandTechnology,2018.氨基衍生物目前作为消醛剂具有使用量较少，使用效率高、安全无毒等特点，是目前应用前景最好的一类消醛剂。但这类消醛剂虽然在甲醛去除的效率上比较高，但做成家用甲醛去除产品还存在一定的困难，这主要是由于氨基衍生物的性能不稳定，容易挥发的性质引发的，如何将氨类有机物消醛剂进行固化和稳定，做成稳定性能良好的甲醛去除器件，是今后室内去除甲醛应用的一个重点。[[][]MaC,WangD,XueW,etal.InvestigationofformaldehydeoxidationoverCo3O4−CeO2andAu/Co3O4−CeO2catalystsatroomtemperature:effectiveremovalanddeterminationofreactionmechanism[J].Environmentalscience&technology,20115(8):3628-3634.3.2.3臭氧氧化法臭氧是一种强氧化作用的化学试剂，拥有将甲醛分解为水和二氧化碳的能力。但由于臭氧本身也是一种有害气体，因此往往需要与其他方法联合使用，如臭氧法和等离子技术，臭氧的等离子技术不但能除掉室内空气中的甲醛，还能将室内空气的异味进行除臭，达到净化室内空气净化的目的。等离子法能够在解离甲醛的同时，将甲醛变成臭氧发生源，进一步通过臭氧解游离甲醛，形成链式反应，从而达到去除空气中甲醛，净化室内空气的目的。等离子技术生成的臭氧量很少，不会对人体产生副作用。现在很多家用除尘器、紫外灯、空气净化器中都有等离子技术的模块，用来生成臭氧，达到去除室内甲醛的目的。3.2.4其它消醛剂除了以上两类消醛剂，其他类型的消醛剂也有很多，如双氧水、漂白粉、过氧乙酸、过硼酸钠以及生石灰等等，这些物质也可以跟室内空气中的甲醛发生反应。[[]杜前明,徐倩,高灿柱.室内空气中低浓度甲醛的化学吸收去除法[J].环境与健康杂志,2008(1):3.]但因为反应的特点不同，这种消醛剂都有自身的优点和缺陷。如双氧水、漂白粉等氧化剂虽然与空气中甲醛反应的活性很高，但具有强烈的氧化作用，能够对室内的装修和家具产生腐蚀作用。生石灰、漂白粉这类强氧化剂的水溶性也比较差，不适合大量去除甲醛的场合，而且这类化学品比较危险，一旦接触人体，会对人体造成腐蚀。[[]刘伟波[]杜前明,徐倩,高灿柱.室内空气中低浓度甲醛的化学吸收去除法[J].环境与健康杂志,2008(1):3.[]刘伟波.室内空气中低浓度甲醛的化学吸收去除法[J].环境与健康杂志,2019(4):33.[]李艳莉，尹诗，钟理.室内甲醛污染治理技术研究[J].环境污染治理技术与设备,2003(8):78-80.表3-1甲醛消除剂消除抽屉中甲醛的试验结果甲醛含量甲醛消除率（%）喷消除剂前23.11—喷消除剂20min后取样0.39798.29喷消除剂20h后取样0.62397.30喷消除剂114h后取样0.87296.23表3-2人造板游离甲醛的消除试验结果测试时间游离甲醛释放量（mg/L）甲醛消除率（%）处理后第1日36.9697.43处理后第6日38.7399.10处理后第14日27.2598.24处理后第38日17.4398.163.3光催化法光催化氧化法治理甲醛是近年来发展最快的一种甲醛污染防治技术。光催化氧化法的机理是利用半导体氧化物在光的作用下可以产生氧化载流子，载流子可以与空气中的氧发生反应生成氧自由基，氧自由基与空气中的甲醛产生氧化还原反应，生成对环境无污染的氧气和水。[[][]范少华,崔玉民.TiO2光催化反应活性研究进展[J].河南科技大学学报：自然科学版,2006(2):5.常见的光催化反应催化剂有：TiO2、ZnO、WO3以及SiO2等等。最常用，研究最广泛的半导体催化剂为TiO2，二氧化钛催化剂具有带隙较宽，催化效率比较高等特点，目前得到了广泛的应用，很多实验室在研究二氧化钛催化反应甲醛方面做了很多的工作，二氧化钛催化反应甲醛的试验设备如图3-2所示。图3-2氧化钛催化反应甲醛的实验设备但目前来讲，光催化剂只能利用光线的紫外区（光波长为400nm以下），目前的光催化剂对光线能量的利用效率低于5%，为此，很多学者对光催化剂的催化效果进行了改性，以便更好地利用光线的能量去除甲醛。[[]AïssaAH,PuzenatE,PlassaisA,etal.CharacterizationandphotocatalyticperformanceinairofcementitiousmaterialscontainingTiO2.Casestudyofformaldehyderemoval[J].AppliedCatalysisB:Environmental,2011(1-2):1-8.]近年来，很多研究CdS、ZnS的催化效果，Luévano-HipólitoE和Torres-MartínezLM.等人研究ZnS/ZnO/CuFeS2的催化效果，研究表明，这类复合催化剂可以将光催化的效率提高43%以上。[[]AïssaAH,PuzenatE,PlassaisA,etal.CharacterizationandphotocatalyticperformanceinairofcementitiousmaterialscontainingTiO2.Casestudyofformaldehyderemoval[J].AppliedCatalysisB:Environmental,2011(1-2):1-8.[]Luévano-HipólitoE,Torres-MartínezLM.Earth-abundantZnS/ZnO/CuFeS2filmsforairpurificationandsolarfuelsproduction[J].MaterialsScienceinSemiconductorProcessing,2021,134:106029.齐虹（2007）用连续流光催化反应器处理甲醛气体，研究了相对湿度、初始浓度、停留时间和臭氧的加入量对甲醛降解的影响，并测定了甲醛在不同臭氧浓度下降解的一级动力学参数（如表3-3所示）。为了模拟光催化对甲醛实际的影响，该研究还设计搭建了实验环境空调实验室平台，该实验平台是由空调系统控制的相对封闭空间，空调系统由空调机组及通风管道组成，封闭空调系统空间示意图如图3-4所示。实验结果表明，当初始浓度从1.84mg/m3增加到24mg/m3，UV/TiO2/O3工艺的甲醛降解率64.1%，在长停留时间（300s）的条件下，两个工艺的降解率都超过95%。[[][]齐虹.光催化氧化技术降解室内甲醛气体的研究[D].哈尔滨工业大学,2007表3-3甲醛在不同臭氧浓度下降解的一级动力学分析臭氧投加量，mg/L一级反应动力学方程r相关系数表观速率常数k，（min-1）t1/2（min）00.0120.0250.0370.051ln(C0/Ct)=-0.1199+0.0133tln(C0/Ct)=-0.3213+0.0391tln(C0/Ct)=-0.2201+0.0491tln(C0/Ct)=-0.2535+0.0609tln(C0/Ct)=-0.1916+0.0721t0.98990.97680.97210.97270.94180.01330.03910.04910.06090.072152.1117.7214.1111.389.61图-4封闭空调系统空间示意图光催化是解决室内环境污染，尤其是室内甲醛污染的一个重要手段。但现有的光催化技术进展并不足以让光催化反应应用到实际的室内甲醛去除领域。目前相关研究仍然处于理论或者实验室阶段，并没有相关产品的问世。如何开发廉价、高效的光催化反应剂是今后去除室内甲醛研究领域的主攻方向。[[][]夏松华,李黎,李建章.纳米TiO2光催化抗菌及降解甲醛的研究进展[J].木材加工机械,2017(2):5.3.4复合治理甲醛技术室内去除甲醛的方法还有很多，如生物法以及酶催化反应[[]陈美林.负载生物酶的除甲醛组合物及其制备方法:,CN108211775A[P].2018.]等等，还可以采用采用植物、柚子皮，橘子皮等辅助手段去除室内甲醛，植物具有一定的吸附作用，柚子皮、橘子皮这类物质这类由于表面存在多孔结构，并且表面多糖对甲醛也有吸附作用，但是效果作用慢。有实验表明在10m²实验空间放置8Kg柚子皮，甲醛初始值0.23mg/m3，48小时后为0.21mg/m[]陈美林.负载生物酶的除甲醛组合物及其制备方法:,CN108211775A[P].2018.在有限的甲醛去除方案中，单靠一种方案往往无法达到有效除去甲醛的效果，因此，现有的甲醛去除方案往往采用多个方案联合的方法，也就是联合去除甲醛的技术。联合去除甲醛的方案中，目前以物理吸附和光催化结合的方案最为有效[[]席帅,李建飞,邓浩,等.二氧化钛光催化技术去除室内甲醛研究[J].江西化工,2019(6):5.]，其次是物理吸附和化学反应联合去除甲醛的技术[[][]席帅,李建飞,邓浩,等.二氧化钛光催化技术去除室内甲醛研究[J].江西化工,2019(6):5.[]黄海.甲醛净化技术综述[J].家电科技,2017,000(008):32-35余阳（2011）以混合试剂法聚合制备了不同分子量的聚丙烯腈（RAN)，以PAN为原料，制备了纤维状的吸附碳纤维并以空气中甲醛为对象，研究了UEACF的甲醛吸附性能和吸附行为，由于臭氧低压汞灯技术光化学氧化技术采用非接触方式光化学氧化降解甲醛等气态有机污染物，超细活性炭纤维的制备及其室内甲醛吸附行为研究附与光化学氧化技术结合，组成吸附-光化学氧化组合工艺，考察研究了吸附-光化学氧化耦合作用下的甲醛处理效果，吸附曲线如图3-6所示[[]余阳.新型微孔吸附剂—超细活性碳纤维的制备及其室内甲醛吸附行为研究[D].东华大学,2011.]，并认为这[]余阳.新型微孔吸附剂—超细活性碳纤维的制备及其室内甲醛吸附行为研究[D].东华大学,2011.图3-6吸附一光化学氧化耦合作用下的甲醛处理效果曲线4室内甲醛污染治理的发展方向目前，光催化反应去除室内甲醛的研究的发展方向主要是拓展半导体载流子的带宽，提高光催化剂的比表面积，以及提高光催化剂的活性催化位点等等。目前的光催化剂大多为粉体，在实际应用中很容易流失，如何做成光催化反应的器件，也是今后室内甲醛治理的重要发展方向。光催化反应法在催化剂制备方面的研究也很多，目前应用到光催化剂制备方法的有气相沉积法、溶胶/凝胶法、离子溅射法、贵金属负载法、离子交换法、有机改性法、偶联法、粉体烧结法、水解沉淀法以及掺杂法等，其中以溶胶凝胶和改性方法的应用最为常见。[[]王泽岩,黄柏标,戴瑛.高效光催化材料的设计与制备[J].中国材料进展,2017(1):10.[]王泽岩,黄柏标,戴瑛.高效光催化材料的设计与制备[J].中国材料进展,2017(1):10.去除室内甲醛最本质的手段还是采用环保无甲醛的室内装修材料和家具。就目前来说，无甲醛的粘合剂、油漆虽然近年来有所应用，但是在使用效果上仍然不及有甲醛的同类产品。