甲醛去除方法对比分析

叶彩华

（漳州职业技术学院，福建漳州 363000）

甲醛在室内装修中是常见的空气污染，因具有较大的危害，为了保证人体健康，需要采取有效的方法去除甲醛。分析产生甲醛的原因，主要是室内装修过程中，未能严格控制原材料质量[1]。室内装修质量在不断变化的社会发展中，拥有了不同的要求，安全、环保、节能等装修要求的出现，需要更加严格处理室内空气污染问题，提高治理水平。目前，甲醛在室内装修中被称为“第一杀手”，需要严格控制。相关数据表明[2]，我国不同城市中的室内装修均普遍存在甲醛含量超标的现象，对比国家标准数值，甲醛浓度超标严重，甚至是超标数倍。所以，室内装修中要积极采取有效的甲醛去除方法，避免产生 危害。

1 材料和方法

1.1 材料和试剂

试剂主要为国药集团化学试剂有限公司生产的酚试剂、硫酸铁铵、甲醛标准溶液；使用的材料主要包括：活性炭吸附法中需要使用的活性炭（赛龙能源有限公司监制）、光催化氧化法中需要使用的纳米光触媒玻璃板，购入 A、B两块（购自网络不同品牌）、植物净化法中需要使用的鹅掌柴、吊兰和芦荟（各三盆）。

1.2 实验设备

采用渡扬精密仪器（上海）有限公司生产的可见分光光度计，型号为723N。

1.3 实验方法

定做一个透明的玻璃仓，长为35cm、宽为35cm、高为50cm，该玻璃仓底部处于封闭状态，上方遮盖玻璃板要能打开。然后于玻璃仓底部，滴入甲醛（浓度较高），实现对室内甲醛污染环境的模拟。

1.3.1 自然通风法

制作3个列好编号顺序的透明玻璃仓（①、②、③），将准备好的甲醛溶液进行等量划分，分别滴入透明玻璃仓。然后设置对照组（①号玻璃仓），保持密闭（整个实验过程）。将②号玻璃仓的玻璃罩进行移动，停止移动的位置为边缘6cm处，保留通风面积，约为0.021m2，通风时长在整个实验过程中大概为2h。经过5h静置，取样（大气取样器），测定甲醛含量。测量方法为酚醛试剂分光光度法，测量次数为3次。

1.3.2 活性炭吸附法

制作4个列好编号顺序的透明玻璃仓（①、②、③、④），于玻璃仓中心将等量划分的甲醛溶液滴入，开始实验。将①号玻璃仓，不放置活性炭作为对照组。其他3个玻璃仓内放置活性炭g数分别为50g、100g和200g，对不同活性炭含量的玻璃仓甲醛浓度进行测量。测量方法为酚醛试剂分光光度法，测量时间不同，测量次数为3次。

1.3.3 植物净化法

制作4个列好编号顺序的透明玻璃仓（①、②、③、④），将准备好的甲醛溶液进行等量划分，分别滴入透明玻璃仓。设置对照组（①号玻璃仓），不放苗。将②号玻璃仓内放置芦荟，将③号玻璃仓内放置吊兰，将④号玻璃仓内放置鹅掌，测量玻璃仓内甲醛含量。测量方法为酚醛试剂分光光度法，测量时间为5h、8h等，测量次数为3次。

1.3.4 光催化氧化法

制作3个列好编号顺序的透明玻璃仓（①、②、③），将准备好的甲醛溶液进行等量划分，分别滴入透明玻璃仓。玻璃仓的放置，必须保证阳光充足和通风，恒温状态。然后设置对照组（①号玻璃仓），置入表面无光触媒的玻璃板（规格统一），置入位置为中心。在另外2个玻璃仓的中心位置分别置入表面涂有光触媒 A的玻璃板和表面涂有光触媒B的玻璃板。采用酚类试剂检测法，重复3次。

2 结果

2.1 自然通风法对甲醛的去除能力

自然通风法包括持续通风和间歇通风，分别进行模拟，去甲醛的效果如图1所示。

图1 植物净化甲醛效果

图1 活性炭去除甲醛效果

图1 自然通风法对室内甲醛的去除效果

①号玻璃仓，是对照组，处于密闭状态，玻璃仓内的甲醛含量未发生变化。而另外2个玻璃仓的甲醛含量明显变化，均有所下降，其中，前3h内，②号玻璃仓甲醛浓度下降速度比较快，甲醛浓度为0.08mg/m3，按照国家室内空气质量标准限值（0.1mg/m3）计算[3]，可列为安全。持续通风，8 h左右再次测量甲醛浓度，数值下降为0.03mg/m3，基本稳定。实验前，初始甲醛浓度为0.38mg/m3，对比两组数据可知，甲醛去除效果较好，有效率为92.1%。对比②号玻璃仓来说，③号玻璃仓的甲醛去除效果略差。实验数据表明，检测③号玻璃仓的甲醛浓度时，3h后仍0.36mg/m3，数值较高。相对于初始数值，下降范围仅为5.3%。不过3h后，下降速度明显增长，至5h后甲醛浓度检测值为0.29mg/m3，效果较好。持续通风8h后，甲醛浓度检测值为0.23mg/m3。以室内空气质量标准限值为基础，在环境初始浓度0.38mg/m3的条件下，间歇通风去除甲醛，去除率为39.5%，甲醛浓度超出2倍，质量不合格。所以，自然通风去除室内装修后的甲醛污染，因效果较好可广泛应用。不过实验可知，为保证去除效果，需要严格控制通风时间和通风量。

2.2 活性炭吸附法对甲醛的去除能力

活性炭吸附法去除甲醛的效果如图2所示。

甲醛浓度下降较低的是①号玻璃仓，因处于密封状态所以下降较少。②号玻璃仓甲醛浓度虽然有所下降，但是下降范围较少，低于①号玻璃仓对照组，相对来说③号玻璃仓的甲醛浓度下降数值比较明显，高于另外两组。③号玻璃仓48h后的甲醛浓度检测数值为0.20mg/m3，去除率为47.4%。④号相对于②、③号玻璃仓来说，甲醛浓度明显下降范围更大，8h后已达到0.21mg/m3，24h后数值下降至0.12mg/m3，去除率为68.4%。实验发现36～48h后，甲醛去除效果更好，去除率高达84.2%，数值基本稳定在0.06mg/m3。总结实验可知，去甲醛应用活性炭吸附法，需要有效控制活性炭的用量，保证活性炭的数量，并定期更换才能取得较好效果。

2.3 植物净化法对甲醛的去除能力

植物净化法去除甲醛效果如图3所示。

根据图3，植物净化甲醛中的3种植物均能去除甲醛，其中鹅掌柴的甲醛去除效果最好，其次是吊兰，最后则是芦荟。鹅掌柴的最高甲醛去除率为80%，去除效果最明显的时间段在8h后。虽然仍然残留少量的甲醛，随着净化时间的增加依然有所下降，至24h逐渐稳定；吊兰去甲醛效果排在中间，甲醛去除效果也还可以；芦荟的去甲醛效果最差，去除率约为75%。经过实验分析可知，这3种植物均未出现明显的危害，不过在净化甲醛的过程中，即使应用具有最强净化力的鹅掌柴，也需要3d左右的净化时间，而现实生活中去除室内甲醛的话，覆盖率不足很难实现较好的净化效果。因此，应用植物净化法，需要考虑净化周期。

2.4 光催化氧化法对甲醛的去除能力

光催化氧化法去除甲醛效果如图4所示。

图4 光触媒去除甲醛效果

经过实验可知，排出对照组，另外两个玻璃仓内的甲醛浓度均明显下降，其中8h内②号玻璃仓就可达到50%的甲醛去除率，③号玻璃仓可达到36.8%的甲醛去除率。持续观察甲醛浓度变化情况，8～24h和32～48h之间未发生变化。分析未发生变化的原因，主要是缺乏自然光照，光触媒不能对玻璃仓的甲醛进行降解。在48h后，②号玻璃仓和③号玻璃仓内甲醛浓度均明显下降，数值分别为0.03mg/m3和0.09mg/m3，甲醛去除率分别为92.1%和76.3%。通过本次实验可知，应用光催化氧化去除法去除甲醛，需要有可见光才能发挥光触媒的光解作用。

3 讨论

经过对不同的甲醛去除方法进行模拟实验，因原理不同，甲醛净化效果也明显存在差异。由于作用的原理和方式不同，净化产物也不同，去除效果也有较大差异。为了方便快捷，很多室内污染处理会采用甲醛净化剂产品，虽然对甲醛有一定的去除作用，但有效期较短，为7～10d，易反弹[4]。另外，为了实现节能、环保的要求，还有部分装修公司采用甲醛净化器产品，多为化学物质如硫酸盐、氨类、尿素等，相对于净化剂产品，能够在一定程度上抑制反弹。一些化学清洁剂多用于甲醛净化剂产品中，可与甲醛、硫酸盐、氨水、尿素等反应，会产生不稳定的甲醛，并在一定程度上造成甲醛反弹[5-6]。而本研究中所使用的甲醛去除方法，相对来说，更加符合安全、环保和节能的装修要求。

本文对常用的几种甲醛去除方法进行模拟，对比其甲醛去除效果。总结实验结果可知，这几种方法甲醛去除有效率最高的是自然通风法，然后是光催化氧化法、活性炭吸附法、植物净化法。经过8h的持续通风后，检测甲醛浓度相比初始数值下降范围高达92.1%；若使用光触媒产品，在保证可见光照射的条件下，8h内甲醛去除率约为50%；相对其他方法来说，使用植物净化法或者活性炭吸附法去除甲醛，需要更长的净化周期。分析不同甲醛去除方法的优缺点，自然通风的优势很明显，具有最好的甲醛去除效果，但是会受到通风量和时间的限制；而活性炭吸附法也会受到活性炭放置数量的影响，需要定期更换；植物净化法中的三种植物都能净化甲醛，但是需要较大的覆盖率；而光触媒产品去除甲醛需要充足的光照条件。

4 结束语

所有的甲醛去除方法都存在一定的优缺点，甲醛去除效率也各不相同，会受到时间、数量、光照等条件的限制，需要合理选择应用。