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摘要：对于现代生活，室内是主要的活动场所，因此，室内环境对人类健康至关重要。相关数据显示，室内空气污染程度远高于室外，有害物质种类复杂，甚至包含大量致癌物质，室内空气污染成为人类健康的重要影响因素。因此，要高度关注室内空气净化关键技术的应用，在根本上改善室内空气质量。
关键词：室内空气；净化技术
引言
现在许多居室采用的封闭式装修和使用的装饰材料造成室内空气污染，常见的室内污染物有甲醛、苯、氨等挥发性气体污染物、生物污染物及颗粒物等。室内空气污染问题已引起人们的极大关注，近年来，一些空气净化设施逐渐被应用于办公、学校、商场、医院和居民住宅等场所，以减轻室内空气污染物对人体的危害，改善生活环境。
一、室内空气净化技术
1.1对吸附法
吸附技术存在时间较长，主要依靠核心吸附材料实现目的。长远的吸附材料主要包含活性氧化剂、活性炭等，尤其是活性炭，其隶属资源吸附材料类型，能高效实现对污染物的清除，具有极强的可靠性。但其应用效率主要取决于使用重量。在使用过程中，会出现分解的黑色碳末，很难实现较长时间吸附，饱和度容易达到指标。社会发展使室内环境不断改善，条件提升，活性炭的脱附现象增多，造成污染再次出现。因此要注重对复合化学吸附材料的研究。
1.2过滤法
当空气以一定流速穿过过滤层时，内部杂质被拦截，置于滤纸上。过滤的作用是实现对空气中颗粒较大的粉尘的处理和清除。传统的过滤材料主要是玻璃纤维滤纸。这种方式若遇到尺寸较小，过滤难度就增大了，其原因是细菌等微生物主要贴附在颗粒物上，明显大于这个限制尺寸，因此很难被有效过滤。而由于孢子的存在形式是单一性，大小与细菌相似，规格上属于大颗粒物，很容易被过滤。当前，这种传统的技术在空气初始净化中应用较多，需要结合相关技术进行运用，例如吸附技术、负离子技术等。
1.3光催化法
光催化技术具有突出的发展速度，被整个净化领域所关注。一些半导体粉末一旦受到紫外线照射，带上的电子就会立即被激发，呈现在导电上，具有突出的氧化作用，也出现极强的还原能力电子。这种情况下，能出现与碳氢化合物的反应，达到降解的目的，实现对微生物的有效清除。光催化较理想的产物是二氧化碳和水，但中间物质较多，其在诸多方面的影响还有待进一步研究。
1.4 紫外光消毒法
紫外光杀菌机理有两条，其一是化学作用，紫外光照射产生的自由基、臭氧等破坏微生物组织，改变pH值；其二是“靶作用”，紫外光中的光量子轰击微生物，造成DNA断裂或扭曲。紫外光应用到空气净化机上存在许多弊端：首先会产生臭氧，并有可能将高分子量污染物降解为某些异味更强的低分子量污染物；其次紫外光对人体有伤害，消毒时间很长。因此其应用受到一定限制。
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1.5 低温等离子体空气净化法
低温等离子体是继固态、液态、气态后的物质的第四态，当外加电压达到气体的着火电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体放电过程中，虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，因此称为低温等离子体，等离子体空气净化机理是在放电过程中，电子从电场中获得能量，通过非弹性碰撞将能量转化为污染物分子的内能或动能，这些获得能量的分子被激发或发生电离形成活性基团，当污染物分子获得能量大于其分子键能的结合能时，污染物分子的分子键断裂，直接分解成单质原子或由单一原子构成无害气体分子外，等离子体中包含大量的高能电子、正负离子、激发态粒子和具有强氧化性的后型自由基，这些活性粒子和部分废气分子碰撞结合，同时产生大量OH、等活性自由基和氧化性极强的03，能与有害气体分子发生化学反应，最后生成无害产物低温，等离子体优点是几乎能处理任何有机气态污染物，尤其适用于处理恶臭异味气体，缺点是一次性投资高、耗能高；处理过程中产生的大量分子团可能结合生成新的未知物质，可能形成二次污染。
1.6 复合净化法
复合（机械-物理-化学多级过滤有机复合体）空气净化技术，采用机械强制截流-物理过滤与吸附―化学催化转化有机复合净化路线。机械方法是指采用过滤、拦截方法将空气中大的悬浮物质去除掉。物理过滤指由HEPA高效空气过滤器依靠布朗运动和碰撞作用去除室内空气中的粉尘和颗粒物。化学过滤是指由新型室内空气净化用化学吸附剂去除室内的各种有害气体，包括：甲醛，苯，甲苯，二甲苯，硫化物，氮氧化物，恶臭及VOC等。通过多重净化手段对污染空气进行处理。
二、各种净化技术的不足
吸附净化技术会吸附特定的1种或几种污染物，吸附净化过程较快，效果明显，对污染物浓度适应性强。但吸附材料在吸附一定量的污染物后会达到饱和，吸附能力大大降低。要恢复其吸附性能就必须进行再生、洗脱，使吸附的有害物质释放出来，在这一过程中，有可能引发二次污染，制约该技术的广泛使用。
静电式除尘净化技术具有非常高的除尘效率，但会产生较高的电压，耗能较大，对挥发性的分子态污染物的去除效果不理想，初次投资也较高。
催化净化技术具有净化效率高、适用性强、二次污染小等优点。但催化剂的制备较困难，在使用过程中，催化剂的活性会逐渐降低，导致净化性能降低，由于成本高而较难投入大批量工业生产的应用中。现有采用光催化技术的商业净化器尚缺乏良好的优化设计。
等离子体几乎能处理任何有机气态污染物，尤其适用于处理恶臭异味气体。
三、空气净化技术发展趋势
在强调以人为本的今天，室内空气质量越发受到重视，采用空气净化技术制造的空气净化器正得到广泛应用。早期的空气净化器技术简单，功能单一，难以满足需求。鉴于现有的空气净化技术各有优缺点，目前空气净化器发展趋势是运用多种净化技术复合，多种净化技术协同作用，如日本某家先进的空气净化器采用驻极体模块、活性碳负载光触媒模块、活性二氧化锰模块复合驻极体除尘，可消除空气中细颗粒物，同时减少后续光触媒堵塞机率，延长光触媒使用寿命，活性碳负载光触媒两者结合，优缺点互补，增加净化效率和使用寿命活性，二氧化锰利用其强氧化性将从活性碳模块逃逸出来的甲醛进行氧化，还原成无害物质；又如空气净化器采用低温等离子体模块，与活性碳负载光触媒模块复合，低温等离子体除尘、净化气态污染物同时释放出紫外线，为后续的光触媒光催化反应提供光源活性碳负载，光触媒模块对逃逸出来气态污染物进行吸附分解，提高净化效率。
结束语：由于室内空气中的污染物种类多样、特性各异，对净化方法要求不同，因此，依据室内空气的污染物特性加强不同净化方法的研究是室内净化研究的重要途径。优化组合不同的净化方法以发挥不同方法的优势作用是室内净化研究的重要方向。
参考文献
[1]王韶呈.光催化技术在室内空气净化器中的应用研究[D].浙江大学，2015.
[2]尹雪云.纳米光催化技术在室内空气净化器中的应用研究[D].北京工业大学，2015.
论文作者:郭强
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期
论文发表时间:2018/3/2
标签：污染物论文; 技术论文; 等离子体论文; 空气净化论文; 室内论文; 分子论文; 气态论文; 《建筑学研究前沿》2017年第27期论文;