為了測(cè)試沸石吸附劑對(duì)室內(nèi)空氣中甲醛的去除效果，采用動(dòng)態(tài)方法測(cè)試了光觸媒沸石芯片和非崩解型沸石顆粒對(duì)甲醛的去除性能，以便將這種方法用于室內(nèi)環(huán)境空氣治理。

一、背景闡述

2002年，我國(guó)正式頒布了第一部室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，規(guī)定居室中甲醛的濃度不應(yīng)超過0．1mg/m3。但是，室內(nèi)甲醛的來源是多種多樣的，它不僅包含連續(xù)釋放甲醛的、采用復(fù)合板材制造而成的家具和建筑材料，還有由于抽煙、室內(nèi)燃燒導(dǎo)致不連續(xù)的甲醛釋放。甲醛也可能是由于室內(nèi)不飽和的有機(jī)揮發(fā)物(VOCs)的氧化所引起。這些污染源對(duì)于甲醛的釋放可以達(dá)到3～15年。

目前，通常使用頻率最高的室內(nèi)甲醛處理方法是使用吸附的方法。光催化氧化法以其能耗低，操作簡(jiǎn)便，常溫常壓下即可反應(yīng)，能有效地將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等小分子，避免了二次污染，近年來得到了推廣使用。研究人員對(duì)兩種沸石吸附材料進(jìn)行了甲醛去除效果的評(píng)價(jià)試驗(yàn)，一種是添加光催化功能的吸附劑，一種是單純的吸附劑。利用自制的動(dòng)態(tài)氣體測(cè)試裝置，測(cè)試光催化產(chǎn)品的去除性能，并進(jìn)行去除性能的穩(wěn)定性考核，進(jìn)而評(píng)價(jià)使用沸石吸附劑去除甲醛的可行性和應(yīng)用前景。

二、測(cè)試材料和測(cè)試方法

添加了光觸媒的沸石芯片是以天然沸石芯片為載體，負(fù)載摻雜改性納米TiO2，以一方面利用沸石芯片對(duì)甲醛的高吸附性能，一方面利用光催化劑納米粒子在一定波長(zhǎng)的光線照射下，受激發(fā)生成空穴電子對(duì)，空穴分解催化劑表面吸附的水，產(chǎn)生氫氧自由基，電子使周圍的氧還原成活性離子氧，對(duì)甲醛等有害氣體具備極強(qiáng)的氧化－還原作用。非崩解型沸石顆粒對(duì)沸石采用Fe(OH)3，NaHCO3等堿性物質(zhì)進(jìn)行堿法擴(kuò)孔，可增加沸石的內(nèi)表面積，從而提高沸石除味劑對(duì)極性分子的吸附性，使去甲醛效果增加；少量稀土元素與硼砂的添加，也大大提高沸石的除甲醛效果。

三、結(jié)果與討論

將兩種沸石吸附劑均在避光條件下，吸附同樣初始濃度的甲醛氣體(濃度為12．5mg/m3)。

兩種吸附劑對(duì)于甲醛的去除存在一定的波動(dòng)。這主要因?yàn)橐皇羌兹┹斎胙b置受外界條件影響，存在波動(dòng)；二是甲醛氣體中輸入裝置產(chǎn)生的水霧影響吸附效果；三是吸附劑本身對(duì)甲醛的去除速率隨時(shí)間變化，不是一個(gè)定值。在圖2中，兩種沸石吸附劑都對(duì)空氣中的甲醛氣體具有明顯的吸附效果。非崩解型沸石顆粒的吸附效果要優(yōu)于光觸媒沸石芯片。光觸媒型沸石芯片沒有經(jīng)過以天然沸石為基質(zhì)，在沸石表面涂覆光催化劑制成；非崩解型沸石顆粒是對(duì)天然沸石進(jìn)行了改性處理。在不考慮光照催化作用的因素下，非崩解型沸石顆粒的吸附效果要優(yōu)于光觸媒型沸石芯片，經(jīng)過改性處理的沸石對(duì)甲醛氣體有良好的吸附作用。