纳米.催化.材料
Nano. Catal. Mater.
李伟教授课题组.南开大学
Research Group of Prof. Wei Li
新闻动态
除甲醛,绿萝、活性炭都没用!终极神器竟是它!
前段时间的自如甲醛房事件广受关注,在社会上引发热议的同时,也引起了广大网友的恐慌。
央视二套经济信息联播曾给过数据,在北京、上海、天津三大城市的民居抽检发现,甲醛超标的比例分别为79%、82%、81%。这个结果有多可怕呢?我国每年因空气污染死亡的人中,有11万是来源于甲醛的危害。
超可怕!有木有!
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一时之间,小伙伴们谈甲醛色变,新装修的房子都不敢住了,而网上也涌现出各种除甲醛“妙招”:有说多种几盆植物的、放几大盆茶水的、蒸醋的、放橘子皮的、甚至还有戴口罩的……
各种方法,千奇百怪,作为一个课题方向主攻除甲醛用催化剂的研究生,我觉得,要是除甲醛这么容易,我为科研而献出的头发岂不是白白牺牲了!
但尽管我站在专业角度一秒判定这些方法不太靠谱,身边却依然有很多亲朋好友对此深信不疑,把新装修的家装点成植物花园或水果王国。针对这种情况,我们化学人选择直接“动手”!本着严谨求实的科研态度,我们开展了一系列实验来验证各种网红方法除甲醛的有效性。这些方法到底效果如何?我们一一来看。
【方法一】通风法
不解释,你懂的!就是通过空气的流动,将有害气体排到室外。此方法简单粗暴,快捷有效,经济实惠,还附送夏有热风冬有雪的独家体验。
不足之处是甲醛释放周期长,一般要三年到十五年,装修后将新房空闲三年以上显然不现实。因此单靠通风法无法达到要求。
【方法二】绿色植物法
绿色植物除甲醛法在各种除甲醛小妙招里出镜率非常高!那它到底有效吗?
为此,我特意搜集了实验室所有的绿萝,在实验舱内进行了实验。
首先,为大家介绍一下我们高大上的实验场地:本次实验所用实验舱是我们实验室为模拟室内甲醛环境而专门建造的27 m³标准实验舱,四壁都选用玻璃、金属等材质,所有设备电器控制系统均采用遥控开关,实验舱配备专业的温湿度检测仪和甲醛检测仪。
我们把实验物放置在实验舱内,通过甲醛溶液挥发使舱内甲醛浓度升至约0.2 mg/m³,记录1小时内舱内甲醛浓度变化情况。
实验结论:绿萝放置在实验舱中1小时后,舱内甲醛浓度下降28%,相比于甲醛浓度自然衰减的19%,可见绿萝除甲醛效果微乎其微。
此处补充几点小知识:
1、中华人民共和国GB50325-2012《民用建筑工程环境污染物控制规范》规定:空气中甲醛的最高容许浓度为0.10 mg/m3。
2、甲醛浓度的自然衰减主要来源于空间甲醛的碰撞聚合、聚合体的沉降、甲醛分子与舱壁表面的碰撞吸附
3、网传甲醛会促进植物光合作用,但实际上,甲醛对植物并不友好,它会与植物的蛋白质、核酸和脂类物质发生反应,伤害植物细胞,导致植物叶片发黄、萎蔫,甚至死亡。
【方法三】水、醋、红茶水除甲醛
网上很多人介绍说,水、醋、红茶水可以除甲醛。就是像平常泡茶一样,用热水将红茶泡上,只不过茶多放一些、水也多放一些。还提供了具体配方:300克红茶泡入两脸盆热水中,放在居室内,据说48小时内室内甲醛含量将下降90%以上,刺激性气味基本消除。利用的是茶能吸附异味和甲醛溶于水的特性。
针对此项说法,我忍痛撕碎8包立顿红茶,泡制了一大桶红茶水,在实验舱内进行了红茶水除甲醛实验,实验条件和绿萝组相同。
实验前后数据对比见下图:
好了,我知道你们看不清,就不考验大家视力了,直接上结果!
实验结论:红茶水放置在实验舱中1小时后,舱内甲醛浓度下降17%,比甲醛浓度自然衰减的19%还要低!
原来,红茶水放置在实验舱中,使舱内温度、湿度上升,不仅没消除甲醛,反而减弱了甲醛的自然衰减。而在实际居住环境中,温度和湿度的上升还会促进装修材料中甲醛的释放,加剧甲醛污染。
【方法四】柚子、菠萝等水果吸附甲醛
很想问问提出这个方法的人,是柚子不好吃,还是菠萝不够甜?为什么要用他们除甲醛!
针对这项说法,我并没有进行相关的实验,因为中央电视台财经频道《是真的吗?》栏目对此早有辟谣。(才不会说是我舍不得柚子!)
《柚子皮可以吸附甲醛是真的吗?》节目中,实验结果表明,在相同的密封舱中,放置柚子皮的实验舱甲醛含量是空白舱的十倍。
因为放入柚子皮后,实验舱的温度、湿度增大,甲醛释放量大大增加。因此柚子皮、菠萝等不但无法去除甲醛,还会使室内的甲醛含量增加。
很多人觉得使用柚子皮能除甲醛,只是因为水果气味掩盖了装修后的刺激性气味,是心理安慰罢了。
【方法五】活性炭吸附法
有些广告中声称,活性炭对甲醛有很强的吸附能力,能有效去除室内甲醛。为此,我特意购买了某品牌活性炭进行实验。
实验结论:活性炭包放置在实验舱中1小时后,舱内甲醛浓度下降25%,相比于甲醛浓度自然衰减的19%,可见活性炭除甲醛效果并不明显。
所谓活性炭的吸附能力其实就像海绵吸水一样,并不像广告宣传的那么神奇,也不能专门吸附甲醛。此外,活性炭存在吸附饱和,对于甲醛的吸附也不稳定,在室内温湿度发生变化时,很容易将吸附的甲醛释放出来,造成二次污染。
【方法六】光触媒
光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称。在紫外光及可见光的作用下,会产生强烈催化降解功能,能有效地降解空气中有毒有害气体,杀灭多种细菌,具备除甲醛、除臭、抗污、净化空气等多种功能。所以理论上讲,这是一种优质的甲醛去除剂,但在实际应用中,并不推荐!
因为光触媒要发挥作用,必须要有紫外光来激发。一方面,长时间、高强度的紫外光照射会对人的皮肤、眼睛等造成损害,因此房间内不可能安装紫外灯;另一方面,一些抽屉里、柜子背面等甲醛释放最严重的地方,更是难以照射到光线。所以,在实际应用中,光触媒的除甲醛效果并不理想。
【方法七】热催化氧化法
热催化氧化法是在催化剂的作用下,利用空气中的氧气将甲醛氧化为无毒、无害的H2O和CO2,该技术的优点是对甲醛的消除率高、造价低、稳定性好、不会造成二次污染。目前,该技术是对空气中低浓度甲醛最为有效的消除方法,也是我们课题组的研究课题之一哦。
试过了网上这么多的方法和产品,居然都不行!作为每天都在和甲醛作斗争的化学人,我们决定拿出自己研究的催化剂,和甲醛一较高下!
以前,我们大多是在下图的小微反应器中进行催化剂性能评价。这次要进行27 m³实验舱的放大实验,真的超级紧张!
怀着激动又忐忑的心情,我们将自制催化剂装填在某品牌净化器中,将净化器放置于实验舱中间,关闭舱门,待甲醛浓度稳定后,遥控开启净化器电源,开始实验。
实验结果如下图所示,1小时内,实验舱中甲醛浓度从 0.228 mg/m³降至0.032 mg/m³。
看来0.2 mg/m³的甲醛根本不在话下!接下来,我们决定将反应舱中甲醛浓度增至0.4 mg/m³,并进行4次连续实验,进一步挑战催化剂性能!
结果如上图所示,催化剂在40 min时即可将甲醛浓度降至国家标准以下,而且在4次重复性实验中效果稳定,可以持续性消除甲醛!
经过一系列实验,我们终于找到除甲醛的终极利器了!
面对以上结果,饱受甲醛危害的小伙伴们是不是一阵心酸:那么多网红方法全都不靠谱!你们实验室做的催化剂虽然好,我们也用不上啊!
哈哈哈,大家不要急!目前我们正在与相关企业积极沟通,希望能尽快实现该催化剂的实际应用!
Emmm……至于现在嘛,大家暂且还是穿厚点,多通风吧。
最后,给刚装修完新居或即将装修的朋友们几点建议:
1、尽量选择低甲醛含量的装饰材料。
2、高浓度甲醛具有强烈刺激性气味,但低浓度甲醛无色无味。所以装修后房内无异味并不代表没有甲醛,检测还是很有必要的!
3、甲醛中毒初期症状和感冒非常相似,会出现头疼、呕吐、腹泻、咳嗽、发烧、发热等症状,需要及时就医。
4、网红除甲醛方法不可靠,在选择除甲醛产品时需要仔细甄别,不要被炫目的广告宣传语忽悠。
利益相关:本人系南开大学化学学院应用化学与工程研究所甲醛催化氧化研究领域研究生。
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