纳米光催化技术在净化室内空气中的应用_于季红

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环境保护与循环经济

纳米光催化技术在净化室内空气中的应用

于季红

（沈阳市环境保护局，辽宁沈阳110011）

摘要：概述了室内空气污染类型，重点分析了纳米TiO2光催化净化室内空气的原理，介绍了其应用情况，并对应用纳米

TiO2光催化净化室内空气进行了展望。

关键词：纳米光催化技术；室内空气净化；纳米TiO2

Abstract：Thesortsoftheindoorairpollutantswasreviewed,andtheprincipleofnano-TiO2photocatalysisforpurifyingindoorairwasmainlyanalyzed.Theapplicationwasgenerallyintroduced,andthentheperspectiveofusingnano-TiO2photocatalysisforpurifyingindoorairwasdiscussed.Keywords：nanometerphotocatalytictechnology;indoorairpurification;nano-TiO2中图分类号：TB383文献标识码：A文章编号：1674－1021（2010）05-0060-03

1引言

也是多种多样的，根据性质和来源的不同，室内空气污染物可分为气态污染物和颗粒污染物［1］：气态污SO2染物除了我们熟悉的燃料燃烧产生的CO，CO2，等，家用电器导致的臭氧，室内加湿了的空气产生的卤代烃等以外，还含有挥发性有机化合物（VOC）。室内建筑、装饰材料、家具和家用化学品会向室内释放大量的VOC，如甲醛、甲苯等。颗粒污染物又分为固体污染物和微生物［1］。固体污染物主要来自燃料燃烧、烹调油烟、香烟燃烧和室外。

近年来，随着经济的迅猛发展，人们对生活质量要求的提高，室内环境发生了巨大的变化，大量建筑材料和装潢材料造成了室内空气的污染，同时这些材料中各种化学添加剂使用量也在不断增加，使得新装修房间内空气中挥发性气体浓度高于室外，甚至高于工业区。常见的室内污染物有甲醛、甲苯、氨等挥发性气体，固体颗粒物质以及微生物污染物等。医学科研人员指出，这些污染物对人体健康有着极大的威胁，尤其是挥发性气体（VOC），长期吸入会对人体的呼吸系统、心血管系统及神经系统有严重的危害，因此解决室内环境问题就显得尤为重要。

目前，室内空气的净化技术主要有吸附、过滤、等离子体、静电、负离子、膜分离以及光催化等，而纳

它米TiO2光催化技术是近年来兴起的一项新技术，

可以利用包括太阳光在内的各种途径的紫外光，在室温条件下将各种挥发性气体予以光解，将微生物灭活等，从根本上解决了室内污染物对人体的危害。由于该项技术具有能耗低、操作简单、反映条件温和等优点，尤其对一些特殊的污染物具有极高的去除率，而且没有二次污染，因此采用纳米TiO2光催化技术进行空气净化已经成为治理环境最有前途的方法之一，同时也为室内空气净化提供了一种行之有效的方法。

3

3.1

纳米TiO2光催化净化室内空气原理

纳米TiO2光催化基本原理

半导体TiO2粒子是由填满电子的低能价带和

）为3.2ev。当用空的高能导带构成，其带隙能量（Eg能量大于Eg的光照射时，价带上的电子被激发跃迁至导带上，在价带上产生相应的空穴，形成电子）-空穴（h+VB）对，并在电场作用下分别移至粒子（e-CB

表面不同位置。因为光致电子有很强的还原性，光生空穴有很强的氧化性，它们与粒子表面的溶解氧和水发生作用，生成具有强氧化能力的羟基自由反应过程如下：基·OH和·O2-，

TiO2+hv→e-CB+h+VBH2O+h+VB→·OH+H+O2+e-CB→·O2-超氧离子（·O2-）与水可进一步反应，生成过羟基

2室内空气污染物类型

造成室内空气污染的原因是多方面的，污染物

收稿日期：2010－04－08；修订日期：2010-04-28。

作者简介：于季红，女，1965年生，高级工程师，主要从事水环境监督管理工作。

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