談紫外光凈化室內(nèi)空氣技術(shù)

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1實驗部分

利用紫外光凈化原理設(shè)計制造室內(nèi)空氣凈化器,其中253.7nm的紫外線對分子裂解作用不大，因此應(yīng)盡量提高184.9nm紫外線的比例。

只有當室內(nèi)空中污染物分子近距離、大面積受到184.9nm紫外線照射時才能裂解充分。因此，184.9nm紫外線應(yīng)有足夠的照度和光通量。由于強烈的紫外線輻照會對人、動植物以及室內(nèi)物品造成損傷，因此，低壓水銀放電管發(fā)出的具有代表性的紫外線必須被約束到一個較小的范圍內(nèi)。

由于室內(nèi)空氣中污染物在184.9nm紫外線的照射下裂解會產(chǎn)生自由基中間體，只有室內(nèi)空氣在一定時間內(nèi)、以一定的速率、反復(fù)通過凈化器才能得到徹底凈化為二氧化碳和水，因此，必須加裝合適功率的風(fēng)扇。由于光催化劑會降低反應(yīng)的活化能、提高反應(yīng)速率，因此，必須加裝光催化劑組件。由于臭氧對大多數(shù)金屬有強烈的氧化性，同時降低臭氧的產(chǎn)率，必須以不銹鋼為設(shè)備主材。設(shè)備的總重量、總體積要適宜搬運。

2實驗結(jié)果與討論

2.1實驗條件

為使測試評價結(jié)果最大限度的模擬未來室內(nèi)空氣污染凈化的實際，選用未經(jīng)任何特殊裝飾的自然通風(fēng)的房間為試驗用樣板間。分別對室內(nèi)空氣中的甲醛、苯及TVOC進行紫外光催化氧化凈化實驗。樣板房內(nèi)溫度、濕度、污染物本底濃度、實驗儀器與設(shè)備。

2.2實驗過程及方法

在該房間內(nèi)釋放一定量的污染物（甲醛、苯及TVOC），封閉門窗后，定時檢測房間內(nèi)空氣中污染物的濃度，繪制污染物濃度隨時間變化的曲線，以測定該房間在自然狀態(tài)下污染物被吸附或滲漏情況；試驗完畢后，打開門窗，用風(fēng)扇將房間吹掃干凈，備用。利用統(tǒng)計方法比較使用凈化設(shè)備前后兩條曲線的變化情況，評價利用凈化設(shè)備治理室內(nèi)空氣中污染的效果。

2.3數(shù)據(jù)分析

在上述測試條件下，10小時內(nèi)，該凈化設(shè)備對室內(nèi)空氣中甲醛的最大凈化效率為81.6%，平均凈化效率為71.4%；對室內(nèi)空氣中苯的最大凈化效率為99.18%，平均凈化效率為82.83%；對室內(nèi)空氣中TVOC的最大凈化效率為98.12%，平均凈化效率為91.44%。

2.4利用紫外光凈化原理

設(shè)計制造的室內(nèi)空氣凈化器使用條件實踐表明，利用紫外光催化氧化原理設(shè)計制造的室內(nèi)空氣凈化器對于治理室內(nèi)空污染具有明顯的效果。但是，由于設(shè)備功率較大，單位時間內(nèi)產(chǎn)生臭氧量較大，噪聲較大，僅適用于新裝修的房間，主要目標是凈化由于裝飾裝修產(chǎn)生的靜態(tài)污染；對于日?；顒赢a(chǎn)生的動態(tài)污染只能經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的人員操作、采取集中治理，不能隨時開啟、即時凈化。

3結(jié)論

3.1在室內(nèi)使用光觸媒（當前以為TiO2使用最廣泛），由于缺乏紫外光的照射，不可能起到凈化室內(nèi)空氣中污染物的作用。

3.2普通意義上的紫外光，即高壓水銀放電管發(fā)出的紫外光（特征波長365nm，光子能量328KJ/mol）不可能起到凈化室內(nèi)空氣中污染物的作用。

3.3單純使用臭氧，基本不能起到凈化室內(nèi)空氣中污染物的作用。因為雖然臭氧具有強氧化性，但在空氣中污染物分子被破壞前，O3和空氣中污染物分子都可以相安無事。

3.4只有將低壓水銀放電管發(fā)出的184.9nm的紫外光、臭氧、光催化劑三者科學(xué)地結(jié)合起來，利用184.9nm的紫外光使室內(nèi)空氣中污染物分子在催化劑存在下迅速分解并與氧自由基重組為水和二氧化碳，才能真正實現(xiàn)凈化室內(nèi)空氣的目標。

作者：李云龍單位：河南省建筑科學(xué)研究院有限公司