带你深入了解硅藻泥净化甲醛原理

发表于:2017-08-08 作者:

    硅藻泥作为一种新型环保壁材被人们所熟知的重要原因无非是其本身具有吸附且分解甲醛的作用,但是到目前为止硅藻泥到底是怎么分解甲醛的,大部分人似乎还不是很清晰,今天小编就带大家了解一下硅藻泥净化甲醛的原理。

化学吸附

    硅藻泥是属于无机涂层材料。无机涂层具有多孔性,含有硅藻土的无机涂层孔道更加发达,且表面呈碱性。甲醛为弱酸性,甲醛会扩散进入墙面,被硅藻土以及其他矿物活性材料吸附而固话。由于其大比表面积和厚度,化学固化甲醛量较大,这是乳胶漆涂料和壁纸不具备的能力。不同放大倍数下的无机涂层呈现的多孔结构见下图。


环境作用下的降解吸附

    硅藻泥墙面的矿物活性位提供了污染物甲醛自然降解的温床,利于空气中甲醛的氧化,促进甲醛无害化。碳氢化合物是大气中的重要污染物,会参与光化学反应。醛类,尤其是甲醛,既是一次性的污染物,也可由大气中的烃氧化而产生,几乎所有的大气污染化学反应都有甲醛参与。大气中存在氢氧自由基HO、HO2等等,都会氧化甲醛,使甲醛发生演化,最终会变为甲酸。具有矿

物活性的无机墙面提供着这种变化的“温床”,并加速吸附钙化

H2CO+HO→HCO+H2O HCO+O2→CO+HO2

甲醛能与HO2迅速反应:

H2CO+HO2→HOH2COO

HOH2COO是一个过氧自由基,比较稳定,可氧化大气中的NO,然后与O2反应生甲醛:

HOH2COO+NO→HOH2CO+NO2

HOH2CO+O2→HCOOH+HO2

这是为什么硅藻泥有利于甲醛自然衰减无害化的原因,这种作用有长效性。

催化技术在硅藻泥行业的选用

硅藻泥的化学吸附和对自然光解甲醛的促进作用是保证硅藻泥满足其净化甲醛性能的技术基础。一些企业在硅藻泥中添加催化材料也是实现材料净化甲醛的方法之一。可添加的催化材料主要为光催化材料。

光催化材料在日语中称为“光触媒”,是一种在光的照射下自身不起变化,却可以促进化学反应的物质,一般为纳米半导体材料,其代表材料是纳米二氧化钛(TiO2)。

光催化剂(纳米TiO2)吸收自然光中波长≤388nm的紫外线,电子发生跃迁,在价带形成光生空穴[h+],在导带形成光生电子[e-],由于纳米TiO2尺寸小,电子扩散到晶体表面,与空穴分离。电子和空穴与吸附在其表面上的O2、H2O、HO-作用,生成过氧自由基·O2¯ 和羟基自由基HO·等高氧化活性基团:

H2O+h+→·OH+H+

O2+e-→·O2¯

而羟基自由基(HO·)的电负性(氧化性)具有很强的氧化分解能力,能破坏有机物中的C-C键,C-H键、C-O键、O-H键、N-H键,几乎可以氧化所有的有机物质(如常见的甲醛、苯、TVOC等)和部分无机物质(如氨气、氮的氧化物、硫的氧化物),从而把对人体有害的游离物质分解成二氧化碳和水等无害物质。光催化作用原理示意图如下图。



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