硅藻泥涂料去除室內(nèi)空氣甲醛的效果研究

張立成+侯書平+王賓+肖仁興+李小龍

摘 要：硅藻泥壁材是一種具有多孔結(jié)構(gòu)、巨大的比表面積和強大的吸附性能的裝修材料。該文研究了一款具有甲醛凈化功能的硅藻泥壁材產(chǎn)品的甲醛凈化效果，實驗證明該款產(chǎn)品效果良好，是一種室內(nèi)裝修壁材的良好選擇。

關(guān)鍵詞：硅藻泥 甲醛 凈化效率

中圖分類號：TQ637 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（b）-0132-02

甲醛是一種有刺激氣味、毒性較強、揮發(fā)性強的物質(zhì)，是室內(nèi)空氣中主要污染物[1]。隨著科技的進步和人們環(huán)保意識的提高，各種去除甲醛的產(chǎn)品應(yīng)運而生，硅藻泥壁材近年來在室內(nèi)裝飾裝修領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛，其具有多孔結(jié)構(gòu)、巨大的比表面積和強大的吸附性能，再摻入納米TiO2等成分便可達到分解甲醛的目的。因此，該文針對一款具有甲醛凈化功能的硅藻泥壁材產(chǎn)品的甲醛凈化效果進行了研究，為人們選擇裝修壁材提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

一種具有甲醛凈化功能的硅藻泥涂料，產(chǎn)自吉林；37.0%～40.0%分析純甲醛（德州市富凱化工有限責任公司）。

1.2 方法

1.2.1 硅藻泥涂料甲醛凈化效率

按照JC/T 1074-2008《室內(nèi)空氣凈化功能——涂覆材料凈化性能》標準提供的方案制作測試艙兩個，每個測試艙內(nèi)壁尺寸均為1 250 mm×800 mm×1 000 mm，體積1 m3，一個作為樣品艙，另一個作為對比艙，日光燈、樣品架、注射孔、取樣孔、風扇等設(shè)置均符合標準。取1 kg硅藻泥粉體，按水灰比1∶1的比例攪拌均勻，然后均勻涂覆在4塊尺寸均為500 mm×500 mm的空白玻璃板上，待玻璃樣板干燥后，放入（20±2）℃、相對濕度（50±10）%的環(huán)境下養(yǎng)護7 d，作為試驗板。將制備好的4塊試驗板和4塊空白板分別放置于樣品艙和對比艙，密閉試驗艙，用微量注射器取3 μL分析純甲醛溶液，通過注射孔滴在試驗艙內(nèi)的玻璃平皿內(nèi)，密閉注射孔。打開兩艙內(nèi)的日光燈，密閉1 h后采集對比艙內(nèi)氣體測試其甲醛濃度，此濃度為n0，48 h后采集艙內(nèi)氣體并測試其甲醛濃度，對比艙濃度為n1，樣品艙濃度為n1'，每次采集前先打開風扇30 min，采集時關(guān)閉風扇。甲醛濃度測試按照GB/T 16129-1995《居住區(qū)大氣中甲醛衛(wèi)生檢驗標準方法-分光光度法》標準中的AHMT分光光度法。計算公式為：

R=（n0-n1）/n0

r=（n1-n1'）/n1

式中，R為自然衰減率（%）；r為凈化效率（%）。

1.2.2 硅藻泥涂料應(yīng)用效果試驗

選擇實際應(yīng)用硅藻泥涂料的房間，跟蹤檢測室內(nèi)空氣中的甲醛濃度，與未應(yīng)用的房間比較。甲醛濃度測試采用GB/T 18204.2-2014《公共場所衛(wèi)生檢驗方法 第二部分：化學污染物》中的酚試劑分光光度法。

2 結(jié)果

2.1 硅藻泥涂料甲醛凈化效率

通過試驗，測得1 h甲醛自然衰減率小于30%，說明測試艙正常。為了研究硅藻泥涂料的作用，我們除了檢測48 h后的測試艙甲醛濃度，還分別測得了3 h、6 h、12 h、24 h、36 h的數(shù)據(jù)，結(jié)果見圖1。計算得該硅藻泥涂料甲醛凈化效率為78.9%，符合標準規(guī)定（≥75%）。

2.2 硅藻泥涂料應(yīng)用效果

選取同一工程的兩個房間，均為精裝修，一個房間墻面為該文中的硅藻泥涂料，另一個房間墻面為乳膠漆，其他裝修情況基本一致。墻面面積與房間的空間體積的比例約為1∶1（m2∶m3），與測試艙的情況相當。開始檢測時，兩房間均為裝修完畢并已通風七天。第一次檢測按GB 50325-2010（2013年版）的規(guī)定關(guān)閉門窗1 h，抽樣檢測房間空氣中甲醛濃度，而后各房間門窗不再打開，每隔一定的時間檢測一次空氣中甲醛濃度，結(jié)果見圖2。

3 討論

從實驗結(jié)果可以看出，該文所研究的硅藻泥涂料具有不錯的甲醛凈化效率，這是因為該產(chǎn)品主要成分是硅藻土，硅藻土擁有多孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，可以對甲醛起到吸附作用，摻入的納米TiO2增加吸附作用，硅藻泥涂料短時間的凈化效率十分明顯。圖2反映了硅藻泥涂料的實際應(yīng)用效果，物理吸附只能短期快速降低甲醛濃度，納米TiO2的加入使硅藻泥涂料具備了持久的甲醛凈化功能，這是由于納米TiO2受到紫外光的照射后能產(chǎn)生連續(xù)的光催化反應(yīng)，從而將甲醛降解為無毒無味的CO2和H2O[2]。筆者發(fā)現(xiàn)，由于試驗房間一直處于封閉狀態(tài)，室內(nèi)裝修物甲醛不斷釋放，涂刷乳膠漆的房間甲醛濃度較高，甲醛濃度逐漸增加最終趨于平衡。使用硅藻泥的房間甲醛濃度則快速下降，這是受到了硅藻泥材料物理吸附作用，但隨后則下降緩慢，其降解效果看上去不如測試艙的結(jié)果，這是因為裝修材料的甲醛釋放一定程度上掩蓋了硅藻泥的降解作用，并且在實際的應(yīng)用中墻面無法均勻地受到紫外光照，即使在室內(nèi)開日光燈照射也無法達到完美效果，但相對于涂刷乳膠漆的房間來說，應(yīng)用硅藻泥的房間內(nèi)空氣中甲醛濃度一直處于較低水平，硅藻泥的降解作用還是比較明顯的。

4 結(jié)語

該文研究的硅藻泥涂料具有較好的甲醛凈化功能，適合用于室內(nèi)墻面裝飾。但實驗并未測試該產(chǎn)品自身的環(huán)保性能，僅考察了其產(chǎn)品環(huán)保檢測報告，報告顯示各項環(huán)保指標合格。在實際應(yīng)用時，要注意產(chǎn)品自身的環(huán)保，以避免產(chǎn)生二次污染。

參考文獻

[1] 黃薇.室內(nèi)空氣中甲醛污染控制研究[D].南昌：南昌大學環(huán)境科學與工程學院，2007.

[2] 徐瑞芬，胡學香，胡偉康，等.納米尺度分散的TiO2光催化降解甲醛的機理[J].化學研究與應(yīng)用，2003，15（5）：715-717.