谈紫外光净化室内空气技术

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1实验部分

利用紫外光净化原理设计制造室内空气净化器,其中253.7nm的紫外线对分子裂解作用不大，因此应尽量提高184.9nm紫外线的比例。

只有当室内空中污染物分子近距离、大面积受到184.9nm紫外线照射时才能裂解充分。因此，184.9nm紫外线应有足够的照度和光通量。由于强烈的紫外线辐照会对人、动植物以及室内物品造成损伤，因此，低压水银放电管发出的具有代表性的紫外线必须被约束到一个较小的范围内。

由于室内空气中污染物在184.9nm紫外线的照射下裂解会产生自由基中间体，只有室内空气在一定时间内、以一定的速率、反复通过净化器才能得到彻底净化为二氧化碳和水，因此，必须加装合适功率的风扇。由于光催化剂会降低反应的活化能、提高反应速率，因此，必须加装光催化剂组件。由于臭氧对大多数金属有强烈的氧化性，同时降低臭氧的产率，必须以不锈钢为设备主材。设备的总重量、总体积要适宜搬运。

2实验结果与讨论

2.1实验条件

为使测试评价结果最大限度的模拟未来室内空气污染净化的实际，选用未经任何特殊装饰的自然通风的房间为试验用样板间。分别对室内空气中的甲醛、苯及TVOC进行紫外光催化氧化净化实验。样板房内温度、湿度、污染物本底浓度、实验仪器与设备。

2.2实验过程及方法

在该房间内释放一定量的污染物（甲醛、苯及TVOC），封闭门窗后，定时检测房间内空气中污染物的浓度，绘制污染物浓度随时间变化的曲线，以测定该房间在自然状态下污染物被吸附或渗漏情况；试验完毕后，打开门窗，用风扇将房间吹扫干净，备用。利用统计方法比较使用净化设备前后两条曲线的变化情况，评价利用净化设备治理室内空气中污染的效果。

2.3数据分析

在上述测试条件下，10小时内，该净化设备对室内空气中甲醛的最大净化效率为81.6%，平均净化效率为71.4%；对室内空气中苯的最大净化效率为99.18%，平均净化效率为82.83%；对室内空气中TVOC的最大净化效率为98.12%，平均净化效率为91.44%。

2.4利用紫外光净化原理

设计制造的室内空气净化器使用条件实践表明，利用紫外光催化氧化原理设计制造的室内空气净化器对于治理室内空污染具有明显的效果。但是，由于设备功率较大，单位时间内产生臭氧量较大，噪声较大，仅适用于新装修的房间，主要目标是净化由于装饰装修产生的静态污染；对于日常活动产生的动态污染只能经过专业培训的人员操作、采取集中治理，不能随时开启、即时净化。

3结论

3.1在室内使用光触媒（当前以为TiO2使用最广泛），由于缺乏紫外光的照射，不可能起到净化室内空气中污染物的作用。

3.2普通意义上的紫外光，即高压水银放电管发出的紫外光（特征波长365nm，光子能量328KJ/mol）不可能起到净化室内空气中污染物的作用。

3.3单纯使用臭氧，基本不能起到净化室内空气中污染物的作用。因为虽然臭氧具有强氧化性，但在空气中污染物分子被破坏前，O3和空气中污染物分子都可以相安无事。

3.4只有将低压水银放电管发出的184.9nm的紫外光、臭氧、光催化剂三者科学地结合起来，利用184.9nm的紫外光使室内空气中污染物分子在催化剂存在下迅速分解并与氧自由基重组为水和二氧化碳，才能真正实现净化室内空气的目标。

作者：李云龙单位：河南省建筑科学研究院有限公司