新型化学甲醛清除剂的发展概况

杨玉淳，张黎丽，蔡灵琳

（1.中国科学院嘉兴绿色化学工程中心，浙江嘉兴 314006；2.浙江嘉兴环发环境科学技术有限公司，浙江嘉兴 314006；3.浙江环科环境咨询有限公司，浙江杭州 310007）

新型化学甲醛清除剂的发展概况

杨玉淳1，张黎丽2，蔡灵琳3

（1.中国科学院嘉兴绿色化学工程中心，浙江嘉兴 314006；2.浙江嘉兴环发环境科学技术有限公司，浙江嘉兴 314006；3.浙江环科环境咨询有限公司，浙江杭州 310007）

从室内装修、纺织品的角度对甲醛来源及危害进行了简要介绍，概括了清除甲醛的物理方法和化学方法，重点对新型化学甲醛清除剂的发展进行了总结，并对其特点进行了简要分析，最后对甲醛清除剂用于空气净化器进行了展望。

甲醛；新型；化学清除剂

现在的城市生活空气中存在大量的污染物，如烟尘、悬浮颗粒物（PM）、二氧化硫、一氧化碳、甲醛、苯等挥发性有机化合物等，严重影响了人们的生活与健康。室内空气污染程度是室外的2~16倍，有的甚至超过100倍。室内空气污染已成为危害公众健康的隐形杀手，被美国环保局列入对公众健康危害最大的5种环境因素之一[1]。在人类经过煤烟型和光化学烟雾型污染后，人们正进入以室内污染为标志的第3次污染时期[2]。而其中最危险的污染物就是甲醛。

1 甲醛的来源及危害

室内环境甲醛主要来源于建筑材料、胶合板、地板、粘合剂、油漆、家具等，由于人造板中大多含有脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂等，这些物质在使用过程中会缓慢分解释放出甲醛，这种缓慢释放在装修完成后的很长一个阶段内存在，从而成为室内空气的长期污染源。

甲醛的主要危害表现为对皮肤粘膜的刺激作用。甲醛在室内达到一定浓度时，人就有不适感，大于0.08m3的甲醛浓度可引起眼红、眼痒、咽喉不适或疼痛、声音嘶哑、喷嚏、胸闷、气喘、皮炎等。甲醛还是一种基因毒性物质，长期接触可引起鼻咽癌、脑癌、结肠癌、女性月经紊乱、新生儿染色体异常，孕妇若长期呆在含有甲醛的室内，可加重妊娠反应，恶心和呕吐会变得更严重，甚至会引起贫血和先兆流产的发病率增加。婴幼儿及儿童长期吸入甲醛，会诱发各种血液性疾病，其中白血病患者高达80%，儿童的智力及记忆力也会大大降低，增加儿童哮喘病的发病率[1-2]。2004年6月，世界卫生组织（WHO）和国际癌症研究机构（IARC）对甲醛现有的致癌证据进行充分评估后，将甲醛上升为第一类人体致癌物质。为此世界上许多国家和地区如欧盟、美国、日本等对甲醛释放量都做出了限定，我国国家强制性标准《室内装饰材料、人造板及其制品中甲醛释放限量》（GB18580—2001）对甲醛释放量也做出了限定。针对室内甲醛含量，我国出台的《居室空气中甲醛的卫生标准》中描述的甲醛在空气中的浓度不得高于0.08mg/

m3。

2 新型化学甲醛清除剂

室内甲醛、苯等有害气体的清除大体可分为两类：物理方法和化学方法。物理方法指的是空气中游离甲醛分子和清除剂发生物理吸附作用，利用物理表面吸附捕捉甲醛、苯等有害气体，从而降低室内含量。主要包括开窗通风，放置活性炭，以及养殖吊篮等绿色植物。另外冬季屋内多用加湿器也能缓解甲醛的浓度，物理去除甲醛的方法安全无毒，但是随着吸附量增加达到饱和后会再次释放而污染空气。化学法是清除剂和空气中游离甲醛分子发生了化学反应生成无毒害的无机物或稳定的化合物。物理去除甲醛的方法安全无毒，但是随着吸附量增加达到饱和后会再次释放而污染空气。所以理论上讲，化学方法比物理方法更具优势，不存在二次污染问题。化学法主要包括光触媒法和化学剂反应法。

常用于光触媒分解甲醛等有害气体的成分为二氧化钛的复配产品，其主要有效成分为二氧化钛，辅剂为分散剂、消泡剂、水等，其原理是利用二氧化钛的光催化特性，在紫外光照射的情况下将游离的甲醛分子进一步分解为无害的二氧化碳和水[3]。光触媒其缺点在于激发二氧化钛发生反应需要特定的紫外波段，可见光下作用不强，其净化空气效果不佳。陈建华[4]在文章中发表了溶胶-凝胶法制备纳米TiO2负载于一种ACF载体可以有效清除甲醛，文章中还提到添加Fe3+可以提高清除效果。光触媒除甲醛已应用在空气净化器中，利用光催化UP-钛过滤网和活性炭毡担载氨基醇化合物除甲醛，属于化学方法，光催化UP-钛过滤网关键成分激发二氧化钛与甲醛发生反应需要特定的紫外波照射，可见光下作用不强，为此在净化器中引入了流光能技术，将可见光转为紫外波，同时增加了成本，价格昂贵。

一种新型化学剂反应清除甲醛的产品代表性的是氨基醇类化合物，氨基醇类化合物在常温下能有很好的与游离的甲醛分子反应生成稳定的立体结构的化合物，同时也能够和H2S、SO2发生化学反应将其一起清除。这种化学清除方法简单高效，且不存在二次释放；但也应重视所使用的化学剂对空气可能造成的二次污染问题。此种方法在专利[5]中第一次报道用于一种空气净化器中，该净化器使用活性炭毡担载氨基醇化合物，据专利介绍可将甲醛永久性清除。

2008年陈为健等[6]报道了一种反应型甲醛清除剂的制备，他们以咪唑衍生物、茶叶提取物与苹果酸二甲酯为主要原料，用去离子水配制出的甲醛清除剂，此种甲醛清除剂与甲醛发生亲核加成化学反应，生成无毒难挥发的稳定有机化合物，且反应温度接近常温，反应时间较短，据文章中报道甲醛清除率高于98%。

匙伟杰等[7]报道了由聚丙烯酰肼、有机胺类化合物、无机铵类化合物按一定比例溶于水中制得的甲醛清除剂，此种甲醛清除剂包含高分子聚合物，性能较稳定，据报道人造板通过此甲醛清除剂处理后，甲醛释放量可由5.3mg/L降至0.02mg/L。

3 展望

随着中国经济水平和人民生活水平的不断提高，人们对生活质量的要求越来越高，清除甲醛已成为一个热门话题，而甲醛清除剂不存在二次释放，只要不存在二次污染并解决成本问题，以氨基醇类化合物为代表的新型化学甲醛清除剂将会越来越多地应用到空气净化领域。

[1] Environmentalprotectionagency（EPA）[EB/OL].IndoorAirPollution. http：//www.epa.gov/iaq/.

[2] 赵文霞，白志鹏，马玲.石家庄市室内空气中甲醛、苯系物和TVOC的污染物征[J].城市环境与城市生态，2008，21（6）：9-11.

[3] 杨建军.甲醛光催化氧化的反应机理[J].物理化学学报，2001，17（3）：278-281.

[4] 陈建华.一种新型甲醛气体清除材料的实验研究[J].海军工程大学学报，2012，24（1）：77-81.

[5] 倪平.一种空气净化器：CN202909573U[P].

[6] 陈为健，李政，陈云平.反应型甲醛清除剂的制备与应用[J].化学工程与装备，2008，6：8-11.

[7] 匙伟杰.甲醛清除剂的研制[J].河北省科学院学报，2003，20（4）：243-244.

The Development of New Chemical Formaldehyde Scavenger

Yang Yu-chun，Zhang Li-li，Cai Ling-lin

The introduction of origin and harm of formaldehyde from interior renovation and textile generalized physical and chemical method of formaldehyde elimination，especially introduced the development of new chemical formaldehyde scavengers，also analyzed their features brief l y，at last，looked ahead the application of formaldehyde scavengers in air purif i er.

formaldehyde；new；chemical scavenger

X701

B

1003–6490（2017）03–0124–02

2017–02–20

杨玉淳（1986—），男，浙江嘉兴人，工程师，主要研究方向为应用化学。