活性炭吸附去除室內(nèi)甲醛的研究探析

彭歡玲，賀擁軍

（西安科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，陜西 西安 710054）

近些年來(lái)，人們對(duì)室內(nèi)環(huán)境的改善意識(shí)不斷加強(qiáng)，希望獲得一個(gè)安全無(wú)害的生活環(huán)境，但是，大多數(shù)的住宅居室與辦公區(qū)域由于過度的裝修或建設(shè)時(shí)對(duì)于環(huán)境衛(wèi)生的疏于管理，造成室內(nèi)生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重污染。在室內(nèi)多種污染物之中，尤以甲醛的影響危害最為嚴(yán)重，潛伏時(shí)期可長(zhǎng)達(dá)15年，會(huì)對(duì)人們的身體健康造成長(zhǎng)期的威脅。

1 甲醛的主要來(lái)源及危害

1.1 甲醛的來(lái)源

（1）室外空氣中甲醛的產(chǎn)生。城市中大多存在一些皮革廠、造紙廠或化工廠，這些工廠在生產(chǎn)制造時(shí)經(jīng)常會(huì)產(chǎn)出一些有害的廢棄，在這些排出的廢氣中就含有大量的甲醛。在一些甲醛的生產(chǎn)企業(yè)中、一些化工廠和木材廠中，其生產(chǎn)原料需要利用甲醛完成，造成了大量的甲醛釋放。另，有機(jī)材料的組成，比如石油、煤炭等資源、亦或是香煙等產(chǎn)品，在經(jīng)過高溫影響后都會(huì)排放出大量的甲醛物質(zhì)。不僅如此，汽車尾氣的排放也會(huì)在空氣中經(jīng)過反應(yīng)產(chǎn)生甲醛。

（2）室內(nèi)空氣中的甲醛。在室內(nèi)裝修中，各種裝飾材料，如人造板材、裝飾材料、裝飾紡織品、涂料、壁紙等不斷地應(yīng)用于家居中，細(xì)木板、刨花板等多種高密度纖維板是利用以甲醛為主要粘合劑進(jìn)行粘連。這樣就造成大量的甲醛在室內(nèi)裝修中產(chǎn)生。除此之外，無(wú)論是地板膠、乳膠白漆、亦或是膠合板、塑貼面都會(huì)存在一定量的甲醛在無(wú)形中釋放。不僅如此，日常生活中所用的消毒噴霧、殺蟲液乃至化妝品都有甲醛的存在。

1.2 甲醛對(duì)人體的影響危害

甲醛作為醛類物質(zhì)中含有特殊的毒性，是一種對(duì)人類最有害的氣體，2004世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）將甲醛列為第1類致癌物質(zhì)。在日常生活中，甲醛對(duì)人體有著極大的危害影響，長(zhǎng)時(shí)間處于甲醛污染環(huán)境中，輕則有咳嗽、發(fā)熱、呼吸困難等外顯癥狀、又或是嗜睡、胃部灼熱等不易顯露的感覺；嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)急性中毒等一些列反應(yīng)癥狀。在甲醛接觸者中，尤其對(duì)老人、幼兒、以及妊娠期女性的影響危害最為嚴(yán)重。即使是低濃度的甲醛，在長(zhǎng)時(shí)間接觸中，有一定的幾率會(huì)引起呼吸道疾病，造成女性生理期的錯(cuò)亂，嚴(yán)重者會(huì)發(fā)生細(xì)胞核內(nèi)基因變異，導(dǎo)致孕婦腹中胎兒的染色體異常等妊娠綜合征。甲醛對(duì)接觸者的危害，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致白血病的、損害青少年的記憶力以及智力等。

2 活性炭吸附甲醛

2.1 活性炭的分類

以原料進(jìn)行分類，活性炭可大致分為：煤質(zhì)、木質(zhì)、石油類、礦物質(zhì)等性質(zhì)的活性炭以及果殼炭椰殼炭、骨炭等在日常常見的活性炭；而以制造方法進(jìn)行分類主要分為三大類：物理性、化學(xué)性、物理與化學(xué)結(jié)合性；以形態(tài)作為分類根據(jù)可分為：球態(tài)、柱態(tài)、粉末狀、顆粒狀以及纖維狀態(tài)與不定性的活性炭等。普遍相比，植物類的活性炭與其他活性炭相比，其微孔結(jié)構(gòu)較為發(fā)達(dá)，而木質(zhì)活性炭的中孔結(jié)構(gòu)豐富與其他活性炭，煤質(zhì)活性炭則囊括了多種孔結(jié)構(gòu)。因此各種活性炭均有所長(zhǎng)，需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

2.2 活性炭對(duì)甲醛的吸附

活性炭本身具備了豐富的孔結(jié)構(gòu)以及比表面積較高且表面具備了含氧官能團(tuán)。由于吸附效果的不同，通常將活性炭的吸附作用分為物理吸附和化學(xué)吸附。物理吸附會(huì)因?yàn)橹苓厹囟榷a(chǎn)生效果影響，溫度越高，吸附力越?。灰虼宋锢砦蕉嘤糜诔貭顟B(tài)下的吸附，但有時(shí)還會(huì)有脫附現(xiàn)象的出現(xiàn)；化學(xué)吸附是活性炭表面的含氧官能團(tuán)與吸附物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，將物質(zhì)吸附于表面而不產(chǎn)生脫附現(xiàn)象。

2.3 活性炭纖維

60年代時(shí)，活性炭纖維開始發(fā)展為工業(yè)化。由于這種活性炭具備了較高的比表面積作用、良好的導(dǎo)電性能等多種石墨化的特點(diǎn)，不僅高強(qiáng)度且彈性良好因此具有較好的可塑性，發(fā)展形成了新型且高效的吸附材料的一種，在凈化空氣中起到了重要的作用。以纖維素為主要原料的人造絲、聚合纖維材料等作為活性炭纖維的主要原料，通過炭化與活化最終制成。其作為多孔性的吸附材料，物質(zhì)中的孔結(jié)構(gòu)不僅自身細(xì)小、且孔徑均勻，所占全結(jié)構(gòu)的比重可達(dá)百分之九十。能夠有效的吸附空氣中低濃度污染物質(zhì)，將污染物中大量的甲醛含量通過吸附轉(zhuǎn)移到活性炭纖維。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，活性炭的使用能夠有效改善室內(nèi)甲醛的污染情況，在一定空間范圍內(nèi)，放置活性炭的數(shù)量越多，就會(huì)越好地吸附和去除空氣中甲醛的含量。因此，通過不斷的使用研究，促進(jìn)活性炭的創(chuàng)新使用，加強(qiáng)活性炭的改良進(jìn)程，以求得到更好地甲醛去除效果，也是我們接下來(lái)要為室內(nèi)環(huán)境保障獻(xiàn)力的著重點(diǎn)。

[1]劉博,翟友存.室內(nèi)甲醛污染治理的研究進(jìn)展[C].天津:惡臭污染防治研究進(jìn)展—第四屆全國(guó)惡臭污染測(cè)試與控制技術(shù)研討會(huì)論文集, 2012.