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9大类室内空气净化材料

来源：泰然健康网时间：2024年11月27日 03:43

现代人一天的生活，有80%的时间在各种室内环境中度过，室内环境状况，特别是空气质量对人类生活与健康的影响已变得越来越重要，因此，根治和消除室内环境的空气污染近年来一直备受关注。

空气净化措施是消除现代条件下室内空气污染的最有效方法，在这些净化措施中，使用空气净化材料，特别是那些净化效果明显、使用方便、安全、廉价的空气净化材料已成为治理室内空气污染的主体。

1、纤维类材料

纤维类材料可通过受拦截效应、惯性碰撞、扩散效应、重力效应和静电效应等对空气中的颗粒物以及附着在颗粒物上的细菌和病毒等微生物进行过滤，主要包括以下几类：

易于清洗和更换的金属丝网、粗孔纺布、泡沫塑料等，可过滤粒径5μm的微粒；中细孔泡沫塑料、复合无纺布、玻璃纤维等，可过滤粒径1μm的微粒；玻璃纤维滤纸、棉短纤维滤纸等，可过滤粒径0.5μm的微粒；超细玻璃纤维纸、合成纤维纸和石棉纤维纸等，可过滤粒径0.3μm的微粒。

2、活性炭及类似材料

活性炭吸附技术是气体污染物净化最常用的净化技术之一，目前常用的吸附材料主要包括活性炭、活性炭纤维材料以及相关的衍生材料（如碳纳米管、石墨烯等）。

（1）活性炭是最为常见的吸附材料之一，在工业及日常领域均有极为广泛的应用。制备活性炭的原材料主要可分为植物类和矿物类。植物类包括锯屑、椰壳、核桃壳等；矿物类主要包括各种煤化度的煤，如泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤等。

（2）活性炭纤维材料因其更好的吸附效果和更优异的物理特性，逐渐受到重视。与活性炭的结构不同，活性炭纤维含有的大量微孔直接开口于纤维表面，吸附质到达吸附位的扩散路径比活性炭短，且具有较大的表面积（1000-3000m2/g），吸附脱附速率快，吸附容量大。

（3）碳纳米纤维、碳纳米管和石墨烯等材料在空气净化应用中一般因材料成本等原因，不会作为吸附滤芯的主材料，而是用于某些特殊应用，例如一种PAN碳纳米纤维/ZnO2/SnO2复合材料，可用作类神经毒气DMMP的气体传感器。

（4）类似活性炭材料的吸附剂（如活性氧化铝、硅胶和分子筛等），在工业上也有较广泛的应用。例如γ型氧化铝一般用于石油化工的吸附剂、催化剂和催化剂载体，大孔硅胶一般用于催化剂载体、消光剂等，而在空气净化领域最常用的仍是以活性炭为主的吸附剂。

3、光催化材料

目前常用的光催化材料主要是以TiO2为代表的半导体材料，其在可见光照射下，会产生游离电子及空穴，进而产生极强氧化作用的活性氧，活性氧可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，使之分解成为无害的CO2、H2O等，从而达到净化空气的目的。

例如，北京依依星科技有限公司生产的“潞洁”牌纳米光催化剂，经中国建筑材料科学研究院测试中心检测证明，“潞洁”牌纳米光催化剂在可见光下甲醛降解率大于80%，持续降解率大于65%；甲苯降解率大于50%，持续降解率大于35%，并具有除臭、杀菌、防霉、防污以及抗紫外线等功能，对人体无毒、无害、无二次污染等特点，是目前室内空气净化的“新宠”。

4、矿物基空气净化材料

矿物基空气净化材料，是以矿物或深加工产品为构架或为主要成分制备的无机复合材料，作用机制包括抗菌、吸附、降解有害物、负离子发生等。

（1）负离子-抗菌功能空气净化材料

负离子-抗菌功能空气净化材料以特定的电气石矿物为基体，利用电气石的永久微电场特征，通过放电特性强化、电场取向定位、分散稳定和与应用体系相容等目的进行加工而制备。

负离子-抗菌功能空气净化材料主要与内墙涂料进行复合，通过涂料的涂刷使用发挥降解有害气体、抗菌抑菌和保障人体健康等功能，适用于居室、办公室和公共区域因使用装饰材料和人类活动形成的有害、异味气体和微生物污染物的消除和空气净化。

（2）矿物基无机抗菌剂

以沸石、坡缕石、海泡石、膨润土、累托石等粘土矿物为载体，通过离子交换、孔道相嵌、稳定固化、组分缓释等工艺，可实现其与抗菌功能金属离子（或簇团）在纳米尺度上的复合，得到矿物基无机抗菌剂。

矿物基无机抗菌剂可与陶瓷釉面砖和内墙涂料等装饰材料进行复合，并通过制备的抗菌陶瓷釉面砖和抗菌内墙涂料在室内的铺装和涂刷，以接触方式杀灭室内空气中的细菌等有害微生物，减少因细菌作用产生的有害物质，消除污染物，净化室内空气。适用于人居室内、厨房、医院诊室、影剧院和车站等室内环境。

（3）微孔矿物载体抗菌吸附材料

该材料以天然微孔矿物为载体，通过孔道吸附作用活化、抗菌组分在纳米孔道中组装并稳定固化、表面改性处理等工艺制成，具有无机抗菌和快速吸附功能，可去除氨、硫化氢、甲醛等有害气体、杀灭致病细菌，起净化空气、清洁、保鲜和保障健康等作用。

微孔矿物载体抗菌吸附功能材料以直接使用的方式进行室内空气净化，适用于卫生间、汽车内室和电冰箱等不适合涂装装饰材料的室内环境。

（4）硅藻泥类装饰装修材料

硅藻泥是一种由天然硅藻土或加工后的硅藻土、无机胶凝材料以及无机功能填料、助剂复合配制的环境友好型内墙装修装饰材料，由于良好的施工性和可塑性，大家习惯叫“硅藻泥”。

硅藻泥的吸附作用是通过硅藻土的孔隙来实现的，硅藻土的孔径为50～3000nm，孔隙率达80%～90%，具有强大的吸附能力，可以吸附水分和甲醛等有害物质，具有很好的调湿和空气净化作用。

硅藻材料按其形态分为干粉硅藻泥、水性硅藻泥和硅藻板等。但是不添加其他净化材料的硅藻泥只具有物理吸附作用，不能分解甲醛等有害物质。

5、复合材料

（1）吸附-光催化材料

吸附-光催化材料是利用吸附原理将污染物富集到吸附材料表面，然后通过催化技术对污染物进行降解处理，既避免了吸附材料无法降解污染物需要定期更换的缺点，又避免了光催化技术处理低浓度污染物速率慢的问题。

（2）低温等离子体-光催化材料

等离子体和光催化均主要针对空气中的气体污染物（如VOCs等）进行净化，两者结合有利于对反应产生的副产物进行深层反应，使其完全降解为无害产物如H2O和CO2等，有效提高降解效率。

6、静电式材料

静电式材料主要用于空气净化器上，其原理是此种材料具有静电吸附装置，此装置在高压的作用下可以形成很强的静电场，当空气中的颗粒物经过静电场时将带上正电荷被吸附到负极板上，从而实现对细颗粒物的捕集，达到净化空气的作用。

此种材料对于PM2.5具有很强的祛除作用，净化效率高，但缺点是易产生臭氧，引起二次污染。

7、低温等离子体

低温等离子体的产生方法有很多种，常见的有电子束辐射法、低气压辉光放电法、介质阻挡放电法、脉冲电晕放电法、直流电晕放电法等.放电将产生大量高能电子和离子轰击VOCs分子，

通过一系列复杂的化学反应，将污染物分子分解，理论上可以最终降解为CO2和H2O等无害产物。

8、空气净化膜材料

膜分离法是利用各组分在压力推动下透过膜对的传质速率不同进行分离的，用于气体分离的膜主要有有机聚合膜和无极膜。

由于该技术具有热稳定性好、化学性质稳定、并且不被微生物降解以及较大的机械强度、容易控制孔径尺寸等特点，将它用作室内空气净化的主体或载体有着巨大的潜力。

9、生物性净化材料

生物性净化材料包括植物净化和生物酶净化。

植物净化是利用盆栽观叶植物的吸收代谢作用，研究表明，吊兰、芦荟、常青藤等对甲醛、苯等气体能有效的去除。在人们的日常生活中，很多人也在家里摆放绿叶植物来净化室内空气污染物，但是其净化效率一般比较低，是被动的长期性的净化，不能短时间内清除污染物，另外有些植物也是不适宜长时间放置在房间内，会对人们的睡眠及免疫系统产生不良影响，会引起人体的过敏反应。

生物酶净化是利用微生物的自身活动将室内挥发性有机污染物转化为CO2、H2O和细胞物质等。

由于室内装修和装饰材料的复杂性、装修存在的隐蔽工程、家具油漆的表干和实干不彻底等问题，经典的室内空气净化产品仍普遍存在的问题，即使一个好的净化产品，也不一定将治理净化对象完全去除。因此，净化材料的选择对于室内空气净化来说相当重要，并与合理科学的治理净化工艺结合才可以高效地完成室内环境的净化和治理。

参考资料：

[1] 陈乾,钟小普,毛旭敏,等.空气净化技术现状及发展趋势[J].制冷与空调,2019:1-9.

[2] 丁浩,许霞,陈荣坤.室内空气污染治理与非金属矿物基体空气净化材料[J].中国非金属矿工业导刊,2004(5):17-20.

[3] 王志霞,张芳,董志勇,等.室内空气净化材料净化原理及分类概述[J].研究与探索,2018,36(4):87-89.