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“醛立净”对室内除甲醛的战略意义

编辑:zhangguangyao    2017-09-12 16:32:23

“醛立净”对室内除甲醛的战略意义

室内净化除甲醛是一门前沿学科集中的领域。因为与人类的健康息息相关,所以,在治理室内环境污染的同时,不能引入新的污染,也不能破坏室内装潢的美观度。普通的工业技术很简单能做到的事情,在这里就不能用了。比如,甲醛的反应特性很强,在工业上随便弄点氧化还原剂、胺类试剂、活泼亚甲基化合物,都可以使其迅速消失,中学化学的知识足够了。但是,如果在居住环境里使用这些工业技术,就会带来二次污染,甚至带来更大的污染。所以,我们必须采用前沿的绿色合成技术、微纳米技术、生物工程技术来解决室内环保问题,这就是投鼠忌器的道理,一般的化学原理已经解决不了这个问题了。

室内除甲醛是一门综合学科,涉及多个学科领域。这也市场需求旺盛,导致多学科多领域人才向室内环保领域进军的结果,八仙过海,各显其能。

室内除甲醛也是个具有多层次需求的领域,人类总是希望自己的生活环境更健康、更洁净、更环保。而生活的环境又与人类的生活密切互动,装修以后呢,会带来甲醛、氨类、苯系物、TVOC的污染,不同的气候及蚊虫,又带来病毒细菌等生物污染,养猫养狗宠物又会带来排泄物等问题,所以,花样百出的问题,形成了多层次的需求。

一、室内除甲醛药剂的发展阶段

1.1菠萝皮、橘子皮、茶叶

在过去的年代、装修之后几乎不做任何的处理,我们唯一知道的就是通风,在装修后的室内放置一些菠萝皮、橘子皮、茶叶就等于做了一次室内空气的治理,其实无非是做了一个气味的掩盖,而且真正的装修污染都是通过放置这些东西的时候释放掉了,而且通过一些科学的实验,比如希夫试剂的测试、菠萝皮、橘子皮等除甲醛几乎无效。

(席夫试剂:一种醛类的测试药剂、醛与无色席夫试剂生成紫红色加成物,如果药剂有除甲醛性能,试剂将会从紫红色变成无色)

1.2竹炭、活性炭、硅藻纯

竹炭、活性炭作为环保行业的鼻祖,直到现在也一直在广泛的应用在室内装修污染治理中,一般每个抽屉放置1-2包活性炭,会对室内的甲醛起到很好的吸附效果,但是活性炭吸附甲醛也纯在这诸多问题,首先就是活性炭容易饱和的问题,其次活性炭表面的空气容易被水分等物质填满,影响对有害物质的吸附,还需要定期拿到户外去晾晒、比较麻烦、再次就是活性炭本身的硬度问题,硬度较低的活性炭应用在室内空气污染的吸附,随着活性炭本身的破坏,容易把吸附的有害物质再释放到空气中,对室内空气造成二次污染。

1.3反应型除醛剂(普通甲醛清除剂)

我们以二氧化氯为例,做一个除甲醛的实验

实验过程:先用盐酸活化亚氯酸钠,制备二氧化氯,用盐酸或硫酸不产生氯气。甘氨酸是氯气的掩蔽剂,用其它酸活化,可以用甘氨酸掩蔽氯气。

本次实验,为了使反应现象更为明显可靠,制取的二氧化氯浓度高达2000PPM。由于黄绿色较重,光谱扫描时,取2克反应液加入5克蒸馏水稀释后,立即扫描。参比溶液为:0.4%的柠檬酸水溶液,与二氧化氯活化的浓度一致。

这是一张紫外可见分光光度计扫描的光谱图,光谱含义是这样的:

蓝色的曲线是实验中使用的二氧化氯(CLO2)水溶液谱线,红色是甲酸水溶液的谱线。甲醛水溶液无吸收。

将甲酸加入二氧化氯水溶液后,反应2小时,生成物进行光谱扫描,图中用灰色显示。可见,他就是甲酸和二氧化氯曲线的简单叠加状态。如果甲酸被氧化,必将生成二氧化碳和水,二氧化碳以气体放出,溶液中将不会有甲酸吸收峰出现。如果二氧化氯氧化了甲酸,必将生成氯化钠和水,二氧化氯的吸收峰将会消失。光谱扫描显示,经过2小时的反应,甲酸和二氧化氯相安无事,灰色谱线昭示了两种物质的存在。

将甲醛加入二氧化氯水溶液以后,反应2小时,扫描出黄色曲线,和甲酸的灰色曲线是一致的,可见,甲醛已经变成了甲酸。

还有一个反证,甲酸还原氯酸是制取二氧化氯的一种方法。将甲酸与氯酸混合,加入硫酸,升温90℃,可制造二氧化氯,这是一种制造二氧化氯的方法,如果甲酸可以和二氧化氯反应,就不能用甲酸制造二氧化氯了。反应式如下:HCOOH + 2NaC103 + 2H2SO4 =  2C102 + CO2 + 2H2O + 2NaHS04

由此可见,甲醛虽然被反应成了甲酸,但是甲酸同样是室内污染物,对身体有伤害。

1.4光触媒

光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称,它涂布于基材表面,在紫外光线的作用下,产生强烈催化降解功能:能有效地降解空气中有毒有害气体;能有效杀灭多种细菌,并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理;同时还具备除甲醛、除臭、抗污、净化空气等功能。

1.4.1性能:

光照产生羟基自由基(·OH)和(·O2-)

无需特殊反应条件,光、水、氧气即可

1.4.2安全性:

纳米TiO2本身无毒无害。

反应产物无毒无害。

1.4.3作用时效:

反应过程中纳米TiO2完全不消耗,是催化剂。

理论有效期无限长,实际应用若干年。

1.4.4储运:

安全稳定,没有任何危险和毒害。

1.4.5不足:

反应速度慢,不能速成。

1.5 醛立净(吸附分解类)

二、化学吸附

化学吸附是吸附质分子与固体表面原子(或分子)发生电子的转移、交换或共有,形成吸附化学键的吸附。由于固体表面存在不均匀力场,表面上的原子往往还有剩余的成键能力,当气体分子碰撞到固体表面上时便与表面原子间发生电子的交换、转移或共有,形成吸附化学键的吸附作用。

化学吸附的主要特点是:化学吸附仅发生单分子层吸附;吸附热与化学反应热相当;有选择性针对甲醛靶向吸附;并且为不可逆吸附,不会产生二次污染,吸附层能在较高温度下保持稳定等,不会发生脱附的现象。

三、醛立净反应原理介绍

针对行业现有产品的特点,辽宁大学室内环境化学实验室,研发了一款以氨基酸为主要材料的化学吸附类甲醛吸附剂,药剂特点吸附速度快,没有二次污染,药剂主要成分氨基酸安全无毒无刺激,且产品全面通过SGS认证,

醛立净采用了一种更具实用价值的合成方法,将传统成熟的高分子聚合技术与多聚氨基酸的合成技术相结合,将两者的优势结合起来,赋予新材料独特的性质。同时,由于氨基酸及其衍生物种类众多,在组分的选择上具有很大空间,可以用来构建具有不同结构和功能的新型材料。在聚合物的侧链上接入响应性基团,形成聚氨基酸-聚醚体系,构建具有特殊功能的聚氨基酸嵌段共聚物材料。虽然它不是一种理论上纯粹的多聚氨基酸,但是,它具有更为精确的组成结构,良好的分子量分布和稳定的理化性质。

HF-3100型甲醛高效吸收剂的反应机理

HF-3100型甲醛高效吸收剂结构中,呈高度支化的树状结构,侧链含有大量类似酰肼化合物的伯胺仲胺相连的结构,但又没有酰肼类化合物常有的高毒性及强烈的还原性,性质稳定,在加热至100℃下也不会分解,不释放有毒有害气体。

HF-3100型甲醛高效吸收剂吸附甲醛的不可逆反应机理:
2HN-HN-C-R-C-NH-NH2 + HCHO →2HN-HN-C-R-C-NH-NH-CH2OH
→2HN-HN-C-R-C-NH-N=CH2 — H2O(脱水反应,脱去一个水分子)
→~(2HN-HN-C-R-C-NH-N-CH2)n~(聚合反应)
氧已经离去,没有保留羟甲基,这是一个不可逆的反应历程。属于化学吸附,不会再次释放甲醛分子。
很多资深室内环保从业这认为,宏枫醛立净弥补了甲醛治理行业的短板,其特有的“氨基酸”与“化学吸附”治理理念,和甲醛反应迅速、无二次污染,对于整个甲醛治理行业的发展有着重要战略意义。

关键词: 甲醛 室内环境
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