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正宗负离子瓷砖芬芳负离子瓷砖 谈负离子如何分解有害气体

来源:中国陶瓷网 | 作者:李凤苓 | 发布时间:2018-09-28
近两年来,随着人们对健康环境的要求提升,对室内空气污染的重视,具有能够净化空气功能的建筑装饰材料受到越来越多的重视,在建筑装饰材料中,能够诱生负离子产生的功能性瓷砖,得到了广泛的研究和关注。以广东芬芳陶瓷有限公司等为代表的一批陶瓷企业,在能够诱生空气负离子陶瓷的研究和生产上,取得了丰硕的成果,并且已经有成熟的产品在市面上销售,实际应用效果显著。
    一般室内空气污染主要有以下几种:
    1)、苯及其同系物:苯及其同系物主要存在于油漆涂料中,对人体危害大,不过苯一般都在表面,加上苯及其同系物挥发得快,一般释放期是六个月~3年,所以,苯及其同系物也是室内检测的主要污染物。
    2)、氡:一般不用检测,因为氡主要来自石材和瓷砖,而一般市面上销售的石材,除了个别红色石材外,其余98%以上的石材都是达标的,也就是说室内氡和放射性超标的情况极其少,所以一般不用检测。
    3)、氨:氨主要存在于防冻液中,一般北方冬季施工需要使用,不过自从2001年之后,国家已经明令禁止了,所以目前楼体内一般不会有氨超标,而装修一般不会带来氨超标,所以家庭和公司装修后,氨一般不必检测。
    4)、醛类(主要是甲醛):甲醛是室内的主要污染源,甲醛主要存在于胶类、油漆中,具有对人体危害大、释放周期长等特点,一般密集释放期是3~5年,真正释放期是10~15年,而且家庭中用到胶的地方都有可能存在,比如家具(柜子)、墙等,对人体危害最大,一般需要检测。
    5)、TVOC:总挥发有机物,除了甲醛和苯及其同系物以外的各类对人体有危害的有机物,统称TVOC,一般释放量不大。
    因此,解决室内空气污染,最重要的是能够清除(分解)甲醛和苯及其同系物。实验研究表明,空气负离子能够有效地分解甲醛和苯及其同系物,那么其原理到底是什么呢?在此,首先需要说明的是,能够诱生空气负离子的瓷砖去除有害气体,并不是吸附于瓷砖内,而是通过瓷砖表面诱导产生空气负离子后,空气负离子分解有害气体,起到净化室内空气的作用。
    首先,让我们了解一下,空气负离子到底是如何产生和包含哪些类型。空气负离子是指气体中带有负电荷的分子或分子团。用于产生空气负离子的常见气体包括氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气、稀有气体单组分气体或由这些单组分气体混合得到的多组分气体,各种空气负离子是通过气体中的活性、中性分子与电子结合以及一系列后续的离子分子反应而形成的,各种典型空气负离子的具体形成过程如下图所示,可以看出电子的能量对空气负离子的形成影响较大。根据各种空气负离子所含元素种类及原子个数的不同,且形成的空气负离子容易与水分子形成加合离子,按分子通式将空气负离子的统计分类如下:O-·(H2O)n,O2-·(H2O)n,O2H-·(H2O)n,O3-·(H2O)n,OH-·(H2O)n,CO3-·(H2O)n,HCO3-·(H2O)n,CO4-·(H2O)n,HCO4-·(H2O)n,NO2-·(H2O)n,NO3-·(H2O)n,HNO3-和NO3-·(HNO3)等。当所用气体中混有微量气体比如SO2,NH3等气体时,由于此类反应活性较强气体的加入,会引发一系列更加复杂的分子离子反应,从而产生出种类更加繁多的空气负离子形态。
 
各种空气负离子的形成过程示意图
    研究表明,空气负离子与室内污染物可能的反应机理如下表所示,不同类型的室内有机污染物有着其特定的规律。醛类化合物通常在负离子的作用下生成酸根负离子。然而,对于一些含有羟基和α-H的醛类化合物,会产生多种中间产物,这些活性位点也会参与反应形成相应的负离子。对于苯同系物类与空气负离子反应体系,在氧自由基的作用下,苯同系物上烷基被氧化生成羟基,形成的羟基在脱氢下形成相应的中间产物离子。然而,这种规律并不适合对二甲苯,可能是由于对甲基的存在,反应过程生成了酸根负离子。


空气负离子与室内污染物可能的反应机理 
    从上表可以看出,空气负离子和醛类、苯及其同系物的反应,主要是将其氧化分解为无害化的基团、CO2等物质,并且不会产生二次污染,是非常理想的有害气体处理介质。
    由此可知,能够诱生空气负离子的瓷砖,其通过电离空气或其他物质,产生电子,形成各种类型的空气负离子,进而起到分解甲醛和苯及其同系物的作用,从而能够起到净化室内空气的效果。

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