钟碧环

（优力检测服务（广州）有限公司，广东广州 511458）

甲醛对人体的危害性极大，已被国际公认是致癌高风险物质。空气中的甲醛来源广泛，如何除去空气中的甲醛，营造一个舒适安全的室内环境备受关注。

1 甲醛的主要性质

1.1 甲醛的物理化学性质

甲醛为无色气体，有刺激性气味，纯甲醛具有强还原性，在碱性溶液中还原性更强，与水、乙醇、丙酮等有机溶液按任意比例互溶。

1.2 室内空气甲醛的来源

甲醛广泛应用于化工行业、木材工业、纺织产业、防腐溶液中。许多衣物上都印有鲜艳的图案，有些商家采用甲醛含量高的劣质助剂，使衣物保持鲜亮，在穿着过程中却会不断释放甲醛。用甲醛浸泡水产品可以使其保持良好的口感和色泽，有些不法商家用甲醛水溶液浸泡水产品；也有研究表明，菌类和水产品中含有一定量的内源性甲醛。很多装饰装修材料中含有一定量的甲醛，如板式家具或者定制家具使用的板材包括刨花板、密度板、胶合板等人造板材，这种板材的制造过程需要使用大量以甲醛为主要成分的脲醛树脂类黏合剂，从而实现良好的黏合、增强木板的强度和防虫防腐，但在消费者使用过程中，甲醛会源源不断的释放。

1.3 甲醛对人体的影响

甲醛是一种原浆毒物的致癌性物质，能够和生物体蛋白质上的氨基反应。当甲醛在空气中达到0.06～0.07mg/m3时，儿童就会发生轻微气喘；达到0.1mg/m3时，就有异味和不适感；达到0.5mg/m3时，可刺激眼睛、引起流泪；达到0.6mg/m3，可引起咽喉不适或疼痛。浓度更高时，可引起恶心呕吐、咳嗽胸闷、气喘甚至肺水肿；达到30mg/m3时，会致人死亡。长期接触甲醛可引发呼吸功能障碍和肝中毒性病变，表现为肝细胞损伤、肝辐射能异常等。

除了用水或炭包等物理载体进行被动式吸附，人们寻求更高效的净化器如主动式空气净化器来净化颗粒物和甲醛等有毒有害气体。越来越多的空色净化器被研发出来推向市场。

2 空气净化器的类别和原理

2.1 光催化空气净化器

此类净化器的工作原理是将催化剂镀在载体上，用特定波长的紫外光源照射催化剂。开启风机使空气以一定流速经过载体，催化剂在紫外线的照射下与空气中的甲醛发生化学反应从而达到净化目的。光催化的载体有多种材料，如纳米TiO2，MnO2等，其表面与甲醛作用的机理比较复杂，但主要生成物为CO2。

光催化原理具有无二次污染的特点，符合新时代绿色环保的理念。其净化甲醛的效率与多种因素有关，如污染物起始浓度、室内温度、湿度等，催化剂微孔表面被堵塞也会大大降低它的净化效率。

2.2 静电式空气净化装置

该类净化器由离子化装置、集尘装置、送风机和电源等部件构成，利用阳极电晕放电原理，使气流中的颗粒物带正电，借助库仑力的作用，将带电颗粒物或污染物捕集在集尘装置上，从而净化空气。其除尘效率较高，能够捕集0.01～0.1μm的微粒。缺点是需要高压电源，集尘装置的集尘量小，净化效果不是很理想，一般1～2周需将集尘装置清洗一次。

2.3 吸附式空气净化装置

吸附式空气净化器中放置一定量的吸附剂，主要是多孔性、表面积大的材料，吸附剂和吸附质之间依靠范德华力结合在一起从而净化空气。由于所有吸附剂都有一定的吸附容量且结合力较弱，当吸附剂达到饱和状态时，会发生脱附，向外释放甲醛，造成二次污染，因此在使用过程中要定期更换吸附剂。

2.4 负氧离子空气净化装置

负离子是空气中带负电荷的离子总称，无色、无味并有强烈的吸附特性，能对空气中的微粒物质就近吸附。由于带负电的氧气所占的比重最大，所以也被称为负氧离子。负氧离子空气净化器产生一个强电场，使空气中的氧气和其他中性分子失去一个外层电子，失去的电子与另一个中性分子结合成为基本负离子，再与某些中性分子结合成为负离子。负离子向空气扩散并主动捕捉空气中的污染物，如甲醛、苯、甲苯、氨等物质，使其凝聚沉降，从而净化空气。普通的强电场作用和放电过程容易产生臭氧，臭氧对人体有害无益，这个副产物的产生及浓度是必须考虑的问题。

目前有报道，富勒烯负离子释放器技术采用纳米级的电触媒材料——富勒烯C60作为释放尖端，只需要很微弱的电流就可以将大量的负离子释放出来，不会电离空气，没有臭氧、氮氧化物或正离子等衍生污染物产生，具有重大的意义。

2.5 生物酶净化装置

生物酶除甲醛是利用生物分解原理。生物酶是一种具有催化功能的蛋白质，将装修材料中的甲醛污染物分解为水和二氧化碳，在源头去除甲醛污染物，不产生二次污染。酶催化具有高效性、专一性、作用条件温和等特点，且可以利用微生物自身的繁殖能力进行持续工作。生物酶除甲醛也存在一些不足，如需要适宜的温度和湿度。温度过高或过低，酶的活性都会降低，甚至完全失活。

3 空气净化器净化甲醛的性能

3.1 净化性能的检测方法

净化器的净化性能取决于洁净空气量CADR。一台净化器CADR 的大小是消费者在选购时非常重要的参数。国标规定CADR 测试应在30m³的试验舱内进行。将净化器放置在试验舱中央，开启净化器，测试其能否正常运转。然后使用高效净化器净化试验舱内背景空气污染浓度达到GB/T 18883规定的空气质量指标后，方可进行试验。舱内应控制保持26℃，湿度60%RH。用甲醛发生器向试验舱内注入甲醛气体，使试验舱内的甲醛浓度约为1.0mg/m3，停止注入后开启风扇10min，使测试舱内甲醛混合均匀后，取样并标记为0min，每5min 取一次样并做好标记，测试总时长为60min。根据各时间点取样测得的甲醛浓度可计算得到甲醛自然衰减率。然后放入净化器，注入甲醛，同样开启风扇10min，混匀舱内气体，取样以测得甲醛初始浓度，然后开启净化器至额定功率，每隔5min取一次样并做好标记，测试总时长为60min。根据各时间点取样测得的甲醛浓度可计算得到甲醛总衰减率。根据自然衰减率和总衰减率计算CADR。

净化性能的另一个指标是累积净化量CCM。CCM 是指在CADR 衰减到一半时，污染物净化的总重量。测试方法是先测得净化器的初始CADR，然后把净化器放入3m3的试验舱内，定量注入甲醛后，开机净化1h，静置16h，然后转入30m3的试验舱测CADR；又转入3m3舱重复通入甲醛使累积注入量达到300mg，600mg，1 000mg，1 500mg……，当净化器的CADR 降至初始值的一半时，停止试验，得到CCM。

3.2 合格标准

衡量具有甲醛净化能力的净化器的好坏需要考虑多个参数，如CADR、CCM、净化能效和噪音等。CADR 和CCM均须从颗粒物和甲醛这两方面来衡量。甲醛的CCM 用F 来表示，分别用F1，F2，F3，F4共4个等级来表示，数字越大性能越好。净化能效也是一个重要参数，当净化能效0.5时为合格级，1时为高效级。噪音也是衡量空气净化器好坏的重要指标，随着CADR 的增大，风机转速必然会提高，噪音相应增大，新国标对净化器达最大CADR 时产生的噪音有规定。

4 结语

空气净化器按照不同的工作原理可分为吸附式、静电式、氧负离子、光催化和生物酶等，不同原理的净化器的适用场景有所不同。我国的空气净化设备起步晚，对甲醛的去除机理仍不够明晰，技术也不够成熟，相应的评价标准不太完善，市面上成熟的空气净化器的类型单一。科研机构或厂家需继续深入研究各种作用机理，优化设计以实现更高的净化效果。作为检测标准，可以紧跟市场发展的步骤，从技术角度规范空气净化器的评价方法，促进行业发展。