论文摘要 纳米光催化涂料去除空气污染物净化效果的评价

（ 作者：宋瑞金 中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所，北京 100021 ）

作者利用 4m 3 测试腔，以 365nm 的紫外光照射试样板，在光强度为 10 7 ～ 271μ W/cm 2 、风速 0. 3 ～ 1 .5m /s 的试验条件下，测试光催化纳米涂料去除 SO 2 、 NO 2 和甲醛的净化效果。结果在紫外灯照射下，纳米涂料板 30min 对 SO 2 的净化效率为 97% ，对 NO 2 的净化效率为 90% ，对甲醛净化效率为 69% 。无紫外光照射的纳米涂料板对 SO 2 的净化效率为 48% 。

作者认为： 20 世纪 80 年代后期光催化技术开始应用于环境污染控制领域，由于该技术能有效地破坏许多结构稳定的污染物，与传统的治理方法相比 ，具有明显的节能、高效、降解污染物彻底等优点，受到世界各国的普遍重视。环境空气中 SO 2 、 NO 2 和挥发性有机化合物是城市中的主要污染物，它们的释放对城市以及对平流层臭氧的破坏和温室效应均有影响，对公众健康也引起不同程度的损害。所以，环境空气污染物的去除已成为大气污染研究的热点。由于这些污染物浓度较低，分布面广，使得投入于控制技术的费用多，且困难。针对这些特点，科研人员利用纳米 TiO 2 光催化涂料净化大气污染物。这是一种新型的环保涂料，具有杀菌和清除空气污染物的能力。光催化纳米涂料在紫外线照射下，大多数污染物被完全分解，**终生成 CO 2 、水和无机离子。这一新技术的应用对于环境污染的治理具有深远的意义。

研究结果：

1 、纳米涂料光催化分解空气中 SO 2 的效果

当不开紫外灯时，纳米涂料试验 1 组 30min 后 SO 2 浓度从初始浓度 8.5mg/m 3 下降至 4.4mg /m 3 ，衰减率为 48% ；对照 1 组的衰减率为 18% 。当开启紫外灯时，纳米涂料试验 2 组 30min 后 SO 2 浓度从初始浓度 4.4mg/m 3 下降至 0.1mg /m 3 ，衰减率为 97% ；而不含纳米涂料的对照 2 组在相同条件下， 30min 后 SO 2 浓度的**大衰减率为 23% 。说明纳料涂料光催化对去除空气中 SO 2 具有明显效果 。在紫外灯照射下，催化作用更加显著，可以全部除去 SO 2 。

2 、纳米涂料去除空气中 NO 2 的结果

两组纳米涂料试验组 14min 后 NO 2 浓度从初始浓度 21mg/m 3 下降至 2mg /m 3 ，衰减率为 90% 。 20min 后 NO 2 浓度下降至仪器的测定下限 2mg/m 3 以下。而不含纳米涂料的对照组在相同条件下， 20min 后 NO 2 浓度基本保持不变。说明纳米涂料在紫外灯照射下对 NO 2 具有明显的净化效果。

3 、纳米涂料去除空气中甲醛的效果

纳米涂料试验 1 组 20min 从初始浓度 1.51mg/m 3 下降至 0.57mg/m 3 ；纳米涂料试验 2 组从初始浓度 1.39mg/m 3 下降至 0.43mg/m 3 ，衰减率分别为 62% 和 69% 。而不含 纳米涂料的对照组在相同条件下衰减率为 15% 。表明纳米涂料在紫外灯照射下对空气中甲醛具有明显的净化效果。

作者强调指出：室内空气污染直接关系到人们的健康和生活质量。如何有效地防治和控制室内空气污染已成为当今世界的研究热点。近 20 年来，室内空气质量与气候国际会议参加人员和规模逐届扩大，研究领域和范围更加深入，室内空气污染净化技术已由过去的吸附净化转向光催化降解。光催化净化技术克服了目前现有同类产品在技术上的局限性，达到更方便、更彻底消除室内空气污染的效果。纳米涂料是未来高性能涂料的一个重要发展方向。

（摘自《环境与健康》杂志 2004 年 7 月第 21 卷第 4 期 231 页）