新型化學(xué)甲醛清除劑的發(fā)展概況

楊玉淳，張黎麗，蔡靈琳

（1.中國科學(xué)院嘉興綠色化學(xué)工程中心，浙江嘉興 314006；2.浙江嘉興環(huán)發(fā)環(huán)境科學(xué)技術(shù)有限公司，浙江嘉興 314006；3.浙江環(huán)科環(huán)境咨詢有限公司，浙江杭州 310007）

新型化學(xué)甲醛清除劑的發(fā)展概況

楊玉淳1，張黎麗2，蔡靈琳3

（1.中國科學(xué)院嘉興綠色化學(xué)工程中心，浙江嘉興 314006；2.浙江嘉興環(huán)發(fā)環(huán)境科學(xué)技術(shù)有限公司，浙江嘉興 314006；3.浙江環(huán)科環(huán)境咨詢有限公司，浙江杭州 310007）

從室內(nèi)裝修、紡織品的角度對甲醛來源及危害進(jìn)行了簡要介紹，概括了清除甲醛的物理方法和化學(xué)方法，重點對新型化學(xué)甲醛清除劑的發(fā)展進(jìn)行了總結(jié)，并對其特點進(jìn)行了簡要分析，最后對甲醛清除劑用于空氣凈化器進(jìn)行了展望。

甲醛；新型；化學(xué)清除劑

現(xiàn)在的城市生活空氣中存在大量的污染物，如煙塵、懸浮顆粒物（PM）、二氧化硫、一氧化碳、甲醛、苯等揮發(fā)性有機化合物等，嚴(yán)重影響了人們的生活與健康。室內(nèi)空氣污染程度是室外的2~16倍，有的甚至超過100倍。室內(nèi)空氣污染已成為危害公眾健康的隱形殺手，被美國環(huán)保局列入對公眾健康危害最大的5種環(huán)境因素之一[1]。在人類經(jīng)過煤煙型和光化學(xué)煙霧型污染后，人們正進(jìn)入以室內(nèi)污染為標(biāo)志的第3次污染時期[2]。而其中最危險的污染物就是甲醛。

1 甲醛的來源及危害

室內(nèi)環(huán)境甲醛主要來源于建筑材料、膠合板、地板、粘合劑、油漆、家具等，由于人造板中大多含有脲醛樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂等，這些物質(zhì)在使用過程中會緩慢分解釋放出甲醛，這種緩慢釋放在裝修完成后的很長一個階段內(nèi)存在，從而成為室內(nèi)空氣的長期污染源。

甲醛的主要危害表現(xiàn)為對皮膚粘膜的刺激作用。甲醛在室內(nèi)達(dá)到一定濃度時，人就有不適感，大于0.08m3的甲醛濃度可引起眼紅、眼癢、咽喉不適或疼痛、聲音嘶啞、噴嚏、胸悶、氣喘、皮炎等。甲醛還是一種基因毒性物質(zhì)，長期接觸可引起鼻咽癌、腦癌、結(jié)腸癌、女性月經(jīng)紊亂、新生兒染色體異常，孕婦若長期呆在含有甲醛的室內(nèi)，可加重妊娠反應(yīng)，惡心和嘔吐會變得更嚴(yán)重，甚至?xí)鹭氀拖日琢鳟a(chǎn)的發(fā)病率增加。嬰幼兒及兒童長期吸入甲醛，會誘發(fā)各種血液性疾病，其中白血病患者高達(dá)80%，兒童的智力及記憶力也會大大降低，增加兒童哮喘病的發(fā)病率[1-2]。2004年6月，世界衛(wèi)生組織（WHO）和國際癌癥研究機構(gòu)（IARC）對甲醛現(xiàn)有的致癌證據(jù)進(jìn)行充分評估后，將甲醛上升為第一類人體致癌物質(zhì)。為此世界上許多國家和地區(qū)如歐盟、美國、日本等對甲醛釋放量都做出了限定，我國國家強制性標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)裝飾材料、人造板及其制品中甲醛釋放限量》（GB18580—2001）對甲醛釋放量也做出了限定。針對室內(nèi)甲醛含量，我國出臺的《居室空氣中甲醛的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中描述的甲醛在空氣中的濃度不得高于0.08mg/

m3。

2 新型化學(xué)甲醛清除劑

室內(nèi)甲醛、苯等有害氣體的清除大體可分為兩類：物理方法和化學(xué)方法。物理方法指的是空氣中游離甲醛分子和清除劑發(fā)生物理吸附作用，利用物理表面吸附捕捉甲醛、苯等有害氣體，從而降低室內(nèi)含量。主要包括開窗通風(fēng)，放置活性炭，以及養(yǎng)殖吊籃等綠色植物。另外冬季屋內(nèi)多用加濕器也能緩解甲醛的濃度，物理去除甲醛的方法安全無毒，但是隨著吸附量增加達(dá)到飽和后會再次釋放而污染空氣。化學(xué)法是清除劑和空氣中游離甲醛分子發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)生成無毒害的無機物或穩(wěn)定的化合物。物理去除甲醛的方法安全無毒，但是隨著吸附量增加達(dá)到飽和后會再次釋放而污染空氣。所以理論上講，化學(xué)方法比物理方法更具優(yōu)勢，不存在二次污染問題。化學(xué)法主要包括光觸媒法和化學(xué)劑反應(yīng)法。

常用于光觸媒分解甲醛等有害氣體的成分為二氧化鈦的復(fù)配產(chǎn)品，其主要有效成分為二氧化鈦，輔劑為分散劑、消泡劑、水等，其原理是利用二氧化鈦的光催化特性，在紫外光照射的情況下將游離的甲醛分子進(jìn)一步分解為無害的二氧化碳和水[3]。光觸媒其缺點在于激發(fā)二氧化鈦發(fā)生反應(yīng)需要特定的紫外波段，可見光下作用不強，其凈化空氣效果不佳。陳建華[4]在文章中發(fā)表了溶膠-凝膠法制備納米TiO2負(fù)載于一種ACF載體可以有效清除甲醛，文章中還提到添加Fe3+可以提高清除效果。光觸媒除甲醛已應(yīng)用在空氣凈化器中，利用光催化UP-鈦過濾網(wǎng)和活性炭氈擔(dān)載氨基醇化合物除甲醛，屬于化學(xué)方法，光催化UP-鈦過濾網(wǎng)關(guān)鍵成分激發(fā)二氧化鈦與甲醛發(fā)生反應(yīng)需要特定的紫外波照射，可見光下作用不強，為此在凈化器中引入了流光能技術(shù)，將可見光轉(zhuǎn)為紫外波，同時增加了成本，價格昂貴。

一種新型化學(xué)劑反應(yīng)清除甲醛的產(chǎn)品代表性的是氨基醇類化合物，氨基醇類化合物在常溫下能有很好的與游離的甲醛分子反應(yīng)生成穩(wěn)定的立體結(jié)構(gòu)的化合物，同時也能夠和H2S、SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)將其一起清除。這種化學(xué)清除方法簡單高效，且不存在二次釋放；但也應(yīng)重視所使用的化學(xué)劑對空氣可能造成的二次污染問題。此種方法在專利[5]中第一次報道用于一種空氣凈化器中，該凈化器使用活性炭氈擔(dān)載氨基醇化合物，據(jù)專利介紹可將甲醛永久性清除。

2008年陳為健等[6]報道了一種反應(yīng)型甲醛清除劑的制備，他們以咪唑衍生物、茶葉提取物與蘋果酸二甲酯為主要原料，用去離子水配制出的甲醛清除劑，此種甲醛清除劑與甲醛發(fā)生親核加成化學(xué)反應(yīng)，生成無毒難揮發(fā)的穩(wěn)定有機化合物，且反應(yīng)溫度接近常溫，反應(yīng)時間較短，據(jù)文章中報道甲醛清除率高于98%。

匙偉杰等[7]報道了由聚丙烯酰肼、有機胺類化合物、無機銨類化合物按一定比例溶于水中制得的甲醛清除劑，此種甲醛清除劑包含高分子聚合物，性能較穩(wěn)定，據(jù)報道人造板通過此甲醛清除劑處理后，甲醛釋放量可由5.3mg/L降至0.02mg/L。

3 展望

隨著中國經(jīng)濟(jì)水平和人民生活水平的不斷提高，人們對生活質(zhì)量的要求越來越高，清除甲醛已成為一個熱門話題，而甲醛清除劑不存在二次釋放，只要不存在二次污染并解決成本問題，以氨基醇類化合物為代表的新型化學(xué)甲醛清除劑將會越來越多地應(yīng)用到空氣凈化領(lǐng)域。

[1] Environmentalprotectionagency（EPA）[EB/OL].IndoorAirPollution. http：//www.epa.gov/iaq/.

[2] 趙文霞，白志鵬，馬玲.石家莊市室內(nèi)空氣中甲醛、苯系物和TVOC的污染物征[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2008，21（6）：9-11.

[3] 楊建軍.甲醛光催化氧化的反應(yīng)機理[J].物理化學(xué)學(xué)報，2001，17（3）：278-281.

[4] 陳建華.一種新型甲醛氣體清除材料的實驗研究[J].海軍工程大學(xué)學(xué)報，2012，24（1）：77-81.

[5] 倪平.一種空氣凈化器：CN202909573U[P].

[6] 陳為健，李政，陳云平.反應(yīng)型甲醛清除劑的制備與應(yīng)用[J].化學(xué)工程與裝備，2008，6：8-11.

[7] 匙偉杰.甲醛清除劑的研制[J].河北省科學(xué)院學(xué)報，2003，20（4）：243-244.

The Development of New Chemical Formaldehyde Scavenger

Yang Yu-chun，Zhang Li-li，Cai Ling-lin

The introduction of origin and harm of formaldehyde from interior renovation and textile generalized physical and chemical method of formaldehyde elimination，especially introduced the development of new chemical formaldehyde scavengers，also analyzed their features brief l y，at last，looked ahead the application of formaldehyde scavengers in air purif i er.

formaldehyde；new；chemical scavenger

X701

B

1003–6490（2017）03–0124–02

2017–02–20

楊玉淳（1986—），男，浙江嘉興人，工程師，主要研究方向為應(yīng)用化學(xué)。