甲醛催化氧化技术与其他净化技术的比较

分类：论文范文 发表时间：2019-11-21 09:49

　　摘要：近年来，随着社会发展，人居环境得到持续改善，但家装带来的甲醛等气态污染物却威胁着人们的生命健康，为此针对甲醛开发出许多净化技术。催化氧化技术是一种新型的净化甲醛和voCs技术，可以在室温下将甲醛催化分解，净化彻底，无二次污染，并具有很好的稳定性，成为近年来研究和应用的热门。综述甲醛净化技术，总结催化氧化技术与其他技术的优缺点，展望空气净化的未来发展。

　　关键词：环境保护工程;甲醛催化氧化;吸附;光催化;低温等离子体;绿植

　　子，是导致化学物质过敏症的主因。甲醛作为vOCs的一种，沸点较低，常温下以气态存在，无色，有刺激性气味，易溶于H，0和乙醇，对人体健康存在刺激、致敏以及致突变危害。人体长期吸入甲醛，可导致头晕头痛、乏力恶心，甚者记忆力减退，免疫力下降，更甚者诱发血液病等病变发生，而孕妇长期吸入甲醛可导致胎儿畸形，因此，甲醛对人体的危害性不言而喻。甲醛及苯类voCs大多来源于建筑材料，人造板、涂料和油漆是甲醛挥发的主要来源，生产这些建材原料离不开甲醛，因此在使用过程中甲醛会持续释放到大气中，形成游离危害物，而室内较为密闭，空气缺乏流通，甲醛聚集后超标成为新房装修后的常态，建材中的甲醛释放彻底需要数年，这是一种潜在的持久危害，因此甲醛的净化技术成为近年来研究热点之一。本文综述甲醛净化技术，总结催化氧化技术与其他技术的优缺点。

　　1甲醛净化技术

　　1.1 催化氧化技术

　　催化氧化技术是指在催化剂作用下、一定反应条件下将VOCs转化为CO，和H，0的技术，已广泛用于有机废气的处理。其关键在于催化剂的开发，不同催化剂的催化性能差异巨大，传统催化氧化甲醛需要较高温度，在室内空气净化中难以推广，因此，人们专注于开发低温催化氧化甲醛催化剂。

　　早期Saleh JM等[]发现，甲醛在含有Ni和Pd组分的氧化物薄膜上可分解为C02，150 ℃时甲醛可完全分解，此后报道的许多甲醛氧化催化剂在(50 ~150)℃基本可以实现甲醛的完全转化，但低温催化氧化甲醛一直未突破，直到2005年，Zhang C等[2]研究多功能氧化催化剂Cu/A120，在甲醛氧化中的催化性能，发现该催化剂在室温下可将甲醛氧化为甲酸盐并吸附于催化剂上，同时在氧气气氛中升温，甲酸盐被原位催化氧化，进而分解为CO2和H20，由此考虑Pt族金属催化剂对甲酸分解具有优异的催化性能，以此作为突破，成功开发出PV/TiO2催化剂[3]

　　1.2 吸附技术

　　吸附技术是利用多孔材料优异的吸附性能吸附净化空气中的污染物，该技术净化效率高，富集功能强，几乎适用于所有有害和恶臭气体的吸附净化[13]。吸附技术的关键在于吸附材料，常见的吸附材料有活性炭、沸石和分子筛等，多孔材料的吸附一般为物理吸附，是一可逆过程，可以通过吹洗、加热、减压或微波等再生吸附剂。活性炭是空气净化器中通用材料，廉价易得，吸附性较好，而沸石和分子筛在工业治废中应用较多，如沸石轮转浓缩技术等。

　　2甲醛净化技术比较

　　甲醛净化技术的优缺点并存，既有治标的方法，也有治本的方法，表1为甲醛净化技术的比较。由表1可见，催化氧化技术作为新型技术，处理甲醛最为有效，转化彻底，目前已经能实现低温催化甲醛，在高于15℃即可将甲醛催化转化为CO2和H，0，为了克服贵金属催化剂昂贵的问题，常常将低温催化氧化甲醛的粉体催化剂涂覆于吸附材料上，这样既保证了甲醛的快速吸附，又保证了甲醛的快速分解，成为空气净化中最有前途的一种复合技术。

　　3结语及展望

　　甲醛净化技术多种多样，其中，催化氧化技术成为近年来进步较快的技术，其最大的优势就是在室温下可将气态污染物转化为无毒无害的物质，从根本上消除了对生命健康的危害，但高活性和长寿命的贵金属催化剂成本较高，阻碍了其推广使用。吸附技术应用较广泛，但不治本，存在可逆吸附致命的缺点;光催化技术和低温等离子体技术在实际应用中还未深入，目前还不能实现可见光光催化，其产生的粒子碎片是否重整生成二次污染物，还未有定论;绿植在家庭装饰中美观大方，让人神清气爽，但净化空气效率较低。

　　甲醛净化技术都具有相应的优点和缺点，取长补短，将各个技术联合应用，尽最大可能净化甲醛和其他有害物，目前空气净化器中有吸附-光催化、吸附一催化氧化及光催化-低温等离子体等复合技术的应用案例，取得了很好的效果，相信不远的将来，能推出更好、更实用的空气净化技术。

　　参考文献：

　　[1]Saleh J M，Hussian S M.Adsorption，desorption and surface decomposition of fomaldehyde and acetaldehyde on metal films nickel，palladium and aluminium[J].Journal of the Chemical Society Faraday Transactions，1986，82(82)：2221-2234.

　　[2]Zhang C，Shi X，Gao H，et al.Elimination of formaldehyde over Cu-Al，0，catalyst at room temperature[J].Journal of Environmental Sciences(China)，2005，17(3)：429-432.

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