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1)以活性炭為吸附材料(包括活性炭為材料制成的布、苫等),將室內環(huán)境中的污染物吸附在吸附材料上,以達到去除污染物的目的,但是這種凈化裝置只是對污染物起到轉移的作用,不能徹底分解污染物,同時吸附材料到一定的時間就會飽和,這時就得重新更換材料;
2)采用光催化原理,在吸附材料上涂上一些催化劑,利用催化劑的表面活潑性和降低反應的活化能的原理將一些在常溫情況下無法分解的污染物分解以達到凈化的目的;
3)負離子發(fā)生器,通過氣體放電產(chǎn)生大量的負離子,這些負離子一方面對人體健康有直接的有益作用,另一方面負離子可以對室內環(huán)境中的污染物發(fā)生作用,使污染物濃度降低;
關鍵詞:空氣凈化;LM3S1F16;Cortex-M3
中圖分類號:TP3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)05-1202-02
室內環(huán)境泛指人們生活、勞動以及其他相對封閉的公共場所等。人的一生大約有80%~90%的時間是在室內度過的,因此室內空氣質量的好壞對人們的身體健康明顯高于室外環(huán)境。目前,改善室內空氣質量的現(xiàn)行方法分為三種:源控制、通風和空氣凈化。源控制是改善空氣質量最明顯的方式,通風可減少室內污染物的濃度,空氣凈化是用來控制粒狀物質、氣體污染物,凈化除塵系統(tǒng)具有著不可比擬的有效性和可靠性。空氣凈化器主要包括機械過濾吸附式、靜電式、負離子式、紫外光式等。本設計中的凈化器能夠檢測室內空氣污染物的種類和濃度,實現(xiàn)紫外光線菌與通風功能的新型空氣凈化器,對室內空氣凈化技術的研究具有積極的意義。
1 系統(tǒng)結構
本室內空氣凈化器從人居舒適度角度,對室內空氣中的CO,CO2,H2S,O2,氨氣以及甲醛等有毒有害氣體信息實時采集,利用紅外線熱釋電傳感器監(jiān)測測室內人群的移動,利用紫外線的照射破壞致病體的DNA結構達到消毒滅菌的作用。當空氣中的有害氣體濃度高于標準值時自動啟動換氣裝置,加快室內外空氣流動,改善室內空氣質量質量。
本空氣凈化系統(tǒng)包含有對室內溫度、濕度等環(huán)境信息數(shù)據(jù)的采集,數(shù)據(jù)處理在采用具有Cortex-M3內核的ARM芯片LM3S1F16上進行,數(shù)據(jù)處理結果反映在顯示屏上,在測量數(shù)據(jù)超出已設定的標準時,系統(tǒng)根據(jù)不同的情況對室內空氣進行相應的換氣和紫外殺菌殺毒。本系統(tǒng)的硬件部分主要由熱釋電紅外檢測模塊、氣體傳感器陣列、信號調理電路、MCU對采集的數(shù)據(jù)進行分析和處理、顯示模塊、報警系統(tǒng)、紫外線殺毒和換氣系統(tǒng)等組成。其主要功能模塊如圖1所示。
2 系統(tǒng)硬件設計
2.1 微制器選擇
目前微處理器種類繁多, Cortex-M3內核系列是基于ARMv7架構,Thumb-2指令集結合非對齊數(shù)據(jù)存儲和原子位處理等特性,輕易8位、16位器件所需的存儲空間就實現(xiàn)了32位性能。LM3S1F16作為使用Cortex-M3為內核的其中一款產(chǎn)品,內含8個具有12位的ADC,2個標準和快速I2C ,3個UARTs ,CPU時鐘達到80MHz,包含單周期384KB的FlashROM和48KB的SRAM,ROM中還包含StellarisWare?。在功耗方面包含了睡眠模式和深度睡眠模式,其目標是包含為工業(yè)應用,包括測試、測量設備、家庭和商業(yè)監(jiān)測和控制、運動控制。綜上,選擇LM3S1F16作為本設計中的微控制器。
2.2 傳感器陣列設計
所設計的空氣凈化器需能識別多種氣體,因此系統(tǒng)中需要包含了大量的氣敏傳感器。
日本FIGARO公司生產(chǎn)的TGS系列氣體傳感器屬屬N型半導體類氣體傳感器,使用簡單的電路即可將電阻的輸出變換變換為相應氣體的濃度輸出信號。TGS2602是一款探測空氣污染的傳感器,可以探測很低濃度的H2S和氨氣,也可以探測低濃度VOC。TGS2620對有機氣體、揮發(fā)性氣體和可燃性氣體有較高的靈敏度,可用于CO的檢測。
TGS4161是基于固態(tài)電解質檢測原理的CO2傳感器,具有低功耗、長壽命的優(yōu)點,在測量范圍內具有良好的線性度,并且具有較好的抗?jié)穸刃浴?/p>
甲醛的檢測傳感器系統(tǒng)選擇的是MQ138,其適宜醇類、醛類、芳族和酮類等有機溶劑的探測,具有壽命長、穩(wěn)定性好和較高的靈敏度等特點。
氧氣含量也是衡量室內空氣質量的主要指標。根據(jù)系統(tǒng)設計需要選用英國的Alphasense公司研制O2-A2氧氣傳感器。其測量范圍0~30%,輸出為80~120μA的電流信號,使用電壓并聯(lián)負反饋對信號進行轉換和放大后送入A/D轉換器。
環(huán)境的溫濕度是人體對環(huán)境舒適度的重要需求,環(huán)境的溫度和濕度是影響傳感器測量的重要環(huán)境因素。本系統(tǒng)中選用了SHT11溫濕度傳感器模塊,其內部將溫濕度傳感器、信號放大和調理電路、A/D、I2C等接口電路集成,輸出分辨率可調,具有良好的穩(wěn)定性。
人體檢測電路是由熱釋紅外傳感器P2288-02來實現(xiàn),信號處理電路采用B1S0001作為人體紅外信號處理芯片。傳感器P2288-02為雙元型被動式熱釋電人體紅外傳感器,它采用平衡檢差方式工作,只感應7.14m波長的活動人體紅外輻射線,不會受溫度環(huán)境及可見光的影響。傳感器加裝菲涅爾透鏡可感應10m以內的人體紅外輻射線。人體紅外信號處理芯片B1S0001由運放、電壓比較器、狀態(tài)控制器延長時間定時器及封鎖時間定時器等構成數(shù)?;旌蠈S眉呻娐罚蛊渚哂泻芨叩姆糯蟊稊?shù),也能有效抑制負載切換過程中產(chǎn)生的干擾。
優(yōu)化的傳感器陣列平衡了傳感器間的交叉敏感特性和選擇性,較好的去除冗余和相關,提高了系統(tǒng)的識別能力。
2.3 人機交互硬件結構
ZLG7290按鍵數(shù)碼管驅動器是廣州周立功單片機發(fā)展有線公司針對儀器儀表行業(yè)推出的一款驅動芯片,可驅動8位共陰數(shù)碼管或64個獨立LED和64個按鍵,內置有連擊計數(shù)器,可控掃描位數(shù)并且可控任一鍵的連擊次數(shù),提供鍵盤中斷信號,無需外接元件即可直接驅動LED,該芯片抗干擾能力強,在工業(yè)測控中被廣泛使用。
聲光警示部分采用高亮閃爍放光極管和長音型喇叭,這樣微控制器就只需要提供一個電平信號而不需要過多的占用微控制器資源就能分別完成聲光警示效果。
2.4 燈管驅動控制電路
本設計中采用Philips的8W紫光燈,額定工作電壓為110V,波長范圍為254-365nm。對于該紫外光燈管,其控制模塊比較簡單,由微控制器控制可控硅驅動光耦MOC3023對其實現(xiàn)導通控制。燈管信號反饋電路是將三極管型交流輸入NPN輸出光電耦合器PS2707接至電抗鎮(zhèn)流器引腳兩端,而當燈管發(fā)生異常,例如燈管燈絲損壞、工作壽命已盡等情況時,PS2707將獲取到一個高電平信號送給微處理器,進而提醒用戶及時檢查設備或更換紫外燈管。
2.5 換氣系統(tǒng)
室內空氣的污染源來源復雜,種類多。在室內的空氣流動性差,導致污染源所散發(fā)出的有毒有害氣體在室內積累,濃度不斷提升。對于室內環(huán)境空氣質量的調節(jié)主要除了及時清除污染源外,通風是較好的改善室內空氣質量的方法。本系統(tǒng)中電機在微控制器的控制下帶動電機的轉動,使室內外空氣交換或室內空氣循環(huán),調整空氣凈化器的工作狀態(tài)與殺菌效果。
本設計中采用的是交流單相異步電動機,對于電機的驅動采用高低電壓驅動方法,即不論電動機工作的頻率如何,在繞組通電的開始用高壓供電,使繞組中的電流迅速上升,而后用低壓來維持繞組中的電流。本系統(tǒng)中通過光耦隔離方式,發(fā)光二極管把輸入的電信號轉換為光信號傳給光敏管,轉換為電信號輸出,由于沒有直接的電氣連接,這樣既耦合傳輸了信號,保護了MCU的端口。
3 系統(tǒng)程序設計
本監(jiān)測器的主要程序設計主要包含了硬件系統(tǒng)的初始化,包括開機后初始化LM3S1F16,系統(tǒng)顯示、警示模塊、紫外殺菌系統(tǒng)和通風系統(tǒng)的自檢,本過程由人工通過按鍵指引和判斷對系統(tǒng)自檢進行確認。系統(tǒng)確認通過后,傳感器基本達到熱平衡,氣體感測系統(tǒng)開始工作。系統(tǒng)先讀取當前環(huán)境的溫濕度情況,氣敏傳感器實時將數(shù)據(jù)反饋到微控制器,LM3S1F16驅動片內A/D轉換器工作,分別多次讀取各傳感器的信息并進行轉換,轉換結果經(jīng)過軟件進行數(shù)據(jù)平滑濾波并計算,得出單位時間內的各傳感器的所主要感應的氣體濃度。檢測數(shù)值即時更新至12864顯示器上。檢測過程中可以使用按鍵隨時根據(jù)需要更改報警限值。紅外熱釋電傳感器模塊將人體的移動情況實時更新到空氣凈化器中,繼而影響至紫外殺菌器的工作和電機的轉速的調整。紫外殺菌器工作時,系統(tǒng)給出工作警示燈,聲音警示可通過菜單進行合理的配置。當所測中出現(xiàn)任何氣體、溫濕度超過所設限值時,打開本地聲光報警器,并同時驅動換氣系統(tǒng)加速室內空氣流動,將污染氣體排放至室外。系統(tǒng)主要工作流程如圖2所示。
4 小結
室內空氣質量的好壞對人們的身體健康明顯高于室外環(huán)境,其空氣質量問題逐漸被人們所關注,本室內空氣凈化器從人體對室內環(huán)境的安全性、舒適性需求,使用傳感器對室內空氣中有害氣體進行檢測,使用紫外光對室內
細菌、真菌、病毒等都能有效處理,通過機內的通風機使室內外空氣流動,使室內空氣得到凈化。當空氣質量不符合要求時有效啟動報警和通風裝置,為室內人群提供警示。
本文所研究的室內空氣凈化器不僅應用家庭與辦公等室內凈化,對于醫(yī)療機構的工作環(huán)境也是同樣適應,其可以使得醫(yī)療機構擁有無菌清潔工作環(huán)境。本儀器具有體積小、使用方便、性能價格比高等優(yōu)點,使得該裝置在居家、公共場所都有著很廣闊的應用前景。
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關鍵詞:有害氣體;盆栽植物;凈化能力
1.室內空氣污染物的種類
①甲醛。甲醛是一種常見的室內污染物,主要來源于家具和裝修材料。低濃度的甲醛會引起流淚、咽喉不適等癥狀;高濃度的甲醛會引起嘔吐、咳嗽、胸悶、氣喘等癥狀。②苯及苯系物。這是一類具有特殊芳香氣味的物質,主要來源于建筑材料中的有機溶劑以及裝修中膠黏劑、漆、涂料等。輕度中毒會引起頭痛、頭暈、胸悶、咳嗽等癥狀;重度中毒會出現(xiàn)呼吸快、心律不齊、抽搐等癥狀。③氨。氨是一種無色且具有刺激性臭味的氣體,主要來源于建筑施工特別是冬季施工中使用的混凝土外加劑以及室內裝修材料中使用的增白劑和添加劑。氨的危害主要表現(xiàn)為對接觸的皮膚進行腐蝕和刺激。③氡。氡是一種無色、無味、無臭的天然放射性惰性氣體,主要來源于含鐳的室內裝修材料,在鐳衰變后產(chǎn)生氡,從而擴散到室內空間。氡對人體的危害主要是對人體進行輻射傷害,嚴重者會導致肺癌。⑤總揮發(fā)性有機物(TVOC)。TVOC是一種有刺激性、有些化合物具有基因毒性的物質,主要來源于涂料、粘合劑、人造材料、壁紙等。輕度中毒會出現(xiàn)頭痛、嗜睡、胸悶、惡心、食欲不振等癥狀;嚴重時則會引起肝臟、造血系統(tǒng)的損傷,甚至出現(xiàn)變態(tài)反應。
2.室內盆栽觀賞植物凈化空氣的機理
2.1植株吸附凈化
2.1.1葉片及莖吸附凈化。①植物通過莖和葉片表面的表皮毛來吸附空氣中的塵埃。如:桂花、蘭花等觀賞植物的纖毛能有效地吸附空氣中的懸浮物質。植物對空氣吸附的效率與葉的著生角度、葉面的形狀以及粗糙度等有關。②植物通過葉片表面的氣孔或莖部的皮孔吸收空氣中的有害氣體,在體內經(jīng)過新陳代謝將有毒物質進行轉化分解。
2.1.2分泌物殺菌。有些觀賞植物可通過分泌分泌物殺菌,凈化室內空氣,如:玫瑰、紫羅蘭、茉莉、桂花等在室內產(chǎn)生揮發(fā)性油類,抑止有害微生物的生長。
2.2根系土壤吸附凈化
土壤具有吸附氣體的能力。據(jù)相關的研究,土壤和根系微生物體系對室內有害氣體具有降解的功能。有些有害氣體如,甲醛具有水溶性,可通過溶于土壤中的水而被根際微生物進行降解。
3.觀賞植物凈化空氣的優(yōu)點
3.1經(jīng)濟適用
針對室內空氣污染,人們研究出如:活性炭吸附、低溫等離子體分解、靜電捕集、臭氧滅菌消毒等凈化方法。但是這些裝置價格昂貴,對于一般的家庭是一筆不小的開支;且裝置只能在短期內凈化空氣,而室內空氣中有害氣體的釋放是個緩慢的過程,所以,經(jīng)常使用空氣凈化裝置會給家庭帶來不便。然而,在室內栽植觀賞植物可長期持續(xù)地凈化空氣,且所需費用低,是最簡單、環(huán)保的方式。
3.2美化居住環(huán)境
室內觀賞植物的種植可松弛精神,減輕壓力,降低疾病的發(fā)病率。同時,觀賞植物以一定的形式科學合理地布置于室內空間可打破室內的呆板和生硬感,美化室內環(huán)境,使人心情愉悅,讓人產(chǎn)生回歸自然的感覺。
3.3改善室內環(huán)境
①調節(jié)空氣濕度:植物通過蒸騰作用可以把從土壤中吸收的水分蒸發(fā)到空氣中。因此,在室內種植大型的觀賞植物能夠吸收周圍的熱量,降低室內溫度,起到自然降溫的作用,從而減少空調的使用頻率。②改善空氣質量:植物可通過光合作用吸收二氧化碳,放出氧氣。尤其是夜間可吸收二氧化碳釋放氧氣的植物如吊蘭、虎尾蘭、龍舌蘭、景天等。在夜間也能凈化空氣。此外,植物可吸收甲醛、苯、氨、三氯乙烯、二氧化硫、硫化氫、氟化氫、乙醚等有害氣體,凈化室內空氣,為人們提供一個健康舒適的生活環(huán)境。
4.常見的能凈化室內空氣的盆栽觀賞植物的類型
4.1選擇室內盆栽觀賞植物的依據(jù)
①應根據(jù)室內污染的程度選擇植物。如果室內是中輕度污染則選擇觀賞植物凈化空氣能達到較理想的效果。如果污染重則不僅不能凈化空氣還可能對植物造成脅迫,影響其正常的生長,甚至死亡。②應根據(jù)房間的功能選擇擺放的觀賞植物的種類。因為不同的房間其裝修材料不同、擺放的家具不同會產(chǎn)生不同的污染物。③應根據(jù)房間面積的大小選擇擺放的觀賞植物的數(shù)量及種類。一般10m2的房間宜擺放兩盆1.5m高的植物。
只有6.8%的家庭使用空氣凈化器
近日,《GOOD好主婦》攜手39健康網(wǎng)就“你家空氣清潔了嗎?”話題在線展開了調查。調查結果顯示——60%以上的家庭對室內空氣質量非常關注;具有整體凈化效能的空氣凈化器是家庭購買首選。
61.8%
非常關注家居家內空氣質量
家庭室內空氣質量的優(yōu)劣直接影響著一家人的生活起居和日常健康。61.8%的人表示“非常關心”,29.4%的人選擇“一股關心”,5.9%的人“不太關心”,只有2.9%的人認為“無所謂”。
現(xiàn)代人平均有90%的時間在室內,65%的時間在家里。專家指出,孕婦、老人、慢性病人、特別是兒童,比普通成年^更容易受到室內空氣污染的危害。
26.0%
塵螨、油煙、裝修是“污染”罪魁
你認為家里的空氣污染源主要在哪兒?調查顯示:“塵螨、細菌、花粉等微生物滋生”(26.1%),“吸煙、廚房油煙等有害氣體”(22.8%),“室內裝飾材料、家具散發(fā)出的有害物質”(19.6%)排在前三位?!翱照{等家電污染”(18.5%),“清潔用品等化學污染物”(8.7%),“其他”(43%)依次徘在后面。
也許看起來一塵不染的室內環(huán)境里,實際上空氣中漂浮著大量污染物,而這些都成為“無形殺手”,除了健康有效地趕走灰塵外,環(huán)保裝修也是關鍵。
39.8%
通風保持家庭空氣清新
在凈化室內空氣的方式上,每個人都有自己的見解。調查中,39.8%的人認為“保持通風”比較有效,31.8%的人選擇“定期清潔”,23.9%的人用“栽種綠植”的方法,2.3%的人“會使用空氣凈化器/空氣消毒機”。
對比其他的凈化方法,空氣凈化器/空氣消毒機絕對是改善室內空氣的良策,具有環(huán)保、方便有效、全面等優(yōu)勢。專家建議在挑選凈化器時應該選擇具備節(jié)能、低噪、高效等功能的產(chǎn)品。
6.8%
正在使用空氣凈化器
空氣凈化器能對有毒有害的氣體及一些細菌、病毒等進行快速降解,從而高效殺毒、滅菌、去異味、消煙、除塵,且無毒害物質產(chǎn)生。但是調查數(shù)據(jù)顯示,目前使用的人并不多,占6.8%。
點開京東商城網(wǎng)站,我們會發(fā)現(xiàn),空氣凈化器等相關產(chǎn)品多達二十多頁,接近600件,不同品牌、不同功效的產(chǎn)品異常豐富。價格也相差懸殊。據(jù)相關家電協(xié)會的統(tǒng)計,未來五年空氣凈化器市場容量每年將以30%的速度增長。
52.9%
最看重整體凈化效能
[關鍵詞]室內空氣 凈化技術 發(fā)展方向
中圖分類號:TM925.16 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)21-0216-01
1引言
空氣凈化技術是指從空氣中分離和去除一種或多種污染物的技術。應用空氣凈化技術一方面可以有效地改善室內空氣質量、創(chuàng)造健康舒適的室內環(huán)境;另一方面也是節(jié)約建筑能耗的有效途徑。采用增加新風量來改善室內空氣質量,需要將室外進來的空氣加熱或冷卻至室溫,因而需要耗費大量能源,而應用空氣凈化技術來改善室內空氣質量則可以避免因此而帶來的能源消耗,降低建筑能耗。同時,本文將就對細顆粒物(PM2.5)的空氣凈化處理也作進一步的探討,以便供大家參考和應用。
2室內空氣凈化技術概述
目前,室內空氣的凈化技術主要有過濾、吸附、低溫等離子體、光催化、靜電以及負離子等技術,另外一些新型空氣凈化技術如冷觸媒、微生物技術等也有所報道。
2.1 機械過濾式空氣凈化技術
機械過濾式凈化技術一般多用于小型空氣過濾器,其通過多孔性過濾材料來實現(xiàn)的。室內空氣經(jīng)過風機加壓后通過過濾材料,把懸浮在氣流中的大于或接近過濾材料孔徑的固體微?;蛞后w微粒截留而收集下來,從而達到凈化空氣的目的。因而,過濾式凈化技術對于凈化空氣污染物不夠完善,總體凈化效果不佳。
2.2 過濾吸附型空氣凈化技術
由于空氣中顆粒污染物和氣態(tài)污染物的性質完全不同,因而應分別采用不同的凈化機理予以去除。這種凈化技術符合這一原則,將普通空氣過濾技術與吸附材料的吸附技術結合起來,利用吸附材料對氣體具有較強吸附能力的特點,提高了對氣態(tài)污染物的凈化效果,在總體上改善了凈化性能,還適用于幾乎所有的惡臭有害氣體。而且脫除效率高,富集功能強,從而使其成為脫除有害氣體比較常用的方法,是目前最常用的空氣凈化技術。但由于吸附材料存在吸附飽和狀態(tài),再生麻煩,對分子量小、沸點低的物質吸附效果差,實際使用還不夠
方便。
2.3 等離子體空氣凈化技術
等離子空氣凈化技術就是利用介質放電,在電極間加上電壓電暈放電,產(chǎn)生大量的離子、電子、自由基和激發(fā)態(tài)分子等活性粒子,活性粒子與氣體分子碰撞使氣體分子鍵打開,同時又產(chǎn)生如?OH等自由基和氧化性極強的03,氧化分解空氣污染物,從而達到處理凈化空氣的效果。該技術凈化能力強,受到廣泛關注,但降解不徹底,會產(chǎn)生二次污染。
2.4 光催化空氣凈化技術
光催化氧化技術是建立在N型半導體能帶理論基礎上的,其實質是在光電轉換中進行氧化還原反應。當N型半導體吸收一個能量大于或等于禁帶能量的光子后,進入激發(fā)狀態(tài),此時價帶上的受激發(fā)電子越過禁帶而進入導帶,同時在價帶上形成光致空穴。光致空穴h十具有很強的捕獲電子的能力,而導帶上的光致電子e?又具有很強的活性,在Ti02表面形成了氧化還原體系。h+和e?與空氣中的水分和氧氣發(fā)生氧化還原反應產(chǎn)生氧化能力非常強的?OH等基團,可以氧化、分解有機污染物,最終將其分解為C02和H20。
常見的可以用作光催化劑的N型半導體種類很多,如Ti02、ZnO、CdS、W03、SrTi03、BaTi03、KaTi03、Fe203和ln203等,其中w03、Fe203和In203具有較窄的禁帶寬度(分別為2.7ev、2.2 ev、2.8ev)對可見光敏感,但穩(wěn)定性差;Ti02禁帶寬度為3.ev,性質與SrTi03等相近,僅對紫外光敏感,對可見光利用率低,但其化學穩(wěn)定性好、難溶、對人體無毒、來源充足、成本低,所以絕大多數(shù)的光催化反應的研究都采用Ti02作為催化劑。光催化氧化雖然具有化學性質穩(wěn)定,氧化還原性強,使用壽命長等優(yōu)點,但當污染物濃度較低時,光催化降解速率較慢,而且會生成許多有害的中間產(chǎn)物,影響凈化效果。
2.5 其它空氣凈化技術
另外,負離子、靜電技術等凈化技術也都廣泛應用于空氣凈化領域,還有一些新型的空氣凈化技術如微生物、冷觸媒凈化技術等也時有報道。負離子凈化技術通過強電場產(chǎn)生負離子,與空氣中的顆粒污染物結合形成“重離子”而沉降或吸附在物體表面,同時,通過負離子還能殺滅某些細菌,有一定的殺菌和凈化顆粒污染物的作用,但無法凈化氣態(tài)污染物,同時也會產(chǎn)生臭氧等二次污染物。微生物凈化技術就是利用微生物菌團將污染物分解成碳酸氣和水而達到去除空氣污染物的效果,但凈化的效率不高。冷觸媒凈化技術著重考慮了在無光和可見光條件下對污染物及微生物的去除,廣譜高效,但有效作用時間不長,須時常更新材料。
綜上所述,各種空氣凈化手段都有一定的優(yōu)點,但本身也存在很多的局限性。總的來說,目前對顆粒污染物的凈化方法較成熟,但對氣態(tài)污染物還缺乏實用高效的凈化手段。因此,室內空氣凈化技術的改進應以提高氣態(tài)污染物的凈化效果為重點,才能適應當前的需要。
3 空氣凈化技術的發(fā)展方向
單純利用某種空氣凈化技術都無法滿足當前室內空氣凈化的要求,但是如果通過一定的復合方式將兩種或者多種氣凈化技術結合在一起則能收到取長補短、優(yōu)勢互補的效果。目前,很多學者也都在向采用復合凈化技術發(fā)展。
將光催化技術與吸附技術結合在一起,發(fā)展吸附與光催化的復合進化技術是一個重要的發(fā)展方向。吸附與光催化復合技術就是采用吸附材料作為載體負載光催化劑,利用吸附劑的吸附性能和光催化劑的催化降解功能,達到對室內空氣中的低濃度有害氣體徹底去除的效果。國內外的研究人員在吸附與光催化復合技術方面都進行了一些探索性研究。Lynette A、Tsukasa Torimot、古政榮、林蘭鈺、徐敏、趙麗寧等學者研究都表明吸附劑的吸附性能與Ti02的光催化作用能夠相互促進,達到了更好的凈化效果。光催化與吸附劑復合具有以下特點:1)可制成合理的結構形狀,增大了凈化的比表面積,提高了光利用率;2)借助吸附材料的吸附性能使空氣中低濃度污染物在Ti02表面富集,加快了反應速率,抑制了中間產(chǎn)物,提高了污染物的礦化率;3)Ti02的光催化降解作用促使被吸附材料吸附的污染物NTi02表面遷移,從而實現(xiàn)了吸附材料的原位再生,達到更理想的空氣凈化效果。
4空氣凈化技術的推廣應用
最近,我國中東部地區(qū)也有一段時間,陷入嚴重霧霆之中,北京有此史上首個霆橙色預警。2012年我國開始正式PM2.5監(jiān)測,如何推廣應用空氣凈化處理技術,可以對PM2.5進行很好處理?現(xiàn)在已經(jīng)有汽車生產(chǎn)廠家,掌握改善車內空氣質量的技術,成功做到很好降低PM2.5效果,主要方法如下:1)通過電磁除塵與極微細活性炭雙重凈化通道的運用,將PM2.5拒于車外。電磁除塵,采用極細纖維材料,制造強力除塵電場,主動吸附花粉、柴油廢氣、香煙、孢子等有毒害細顆粒物。強效除臭,采用極微細活性炭,吸附異味顆粒種類更多,祛除車內異味,順暢通風。2)通過三重凈化:第一層電離板,第二層蓬松靜電棉,第三層HAF??稍?0秒內迅速清潔車廂內直徑大于0.2微米可懸浮顆粒物,實現(xiàn)當車外環(huán)境PM2.5大于150時,車內環(huán)境PM2.5小于12的效果,大大提升車內空氣質量。如果車內有人吸煙,煙很快就會被過濾掉,車內環(huán)境也可以迅速被凈化。 同樣,若此項技術是否可以推廣應用到城市住房中,可以讓大家擁有一個能夠呼吸健康空氣的小空間,將更多為城市污染的改善提供了切實可行的方案。