具有净化功能的电脑主机对甲醛净化效果的测试与评价

孙宏娟 李佳珊 宫 建（中国建筑材料科学研究总院，北京100024）

（中国建材检验认证集团股份有限公司，北京100024）

室内空气污染治理成为我国快速增长的环保产业之一，随着对室内空气污染认识的日益深入，国家法律法规的逐步完善，中国的内需市场越来越大，对技术和设备研究的驱动力大大加强。市场上各种净化产品大量涌现。我国高技术研究发展计划也于十二.五期间开展了课题“室内空气净化技术与设备研制”。

20 世纪90 年代，纳米科技的快速发展推动了纳米光催化净化技术在环境保护领域的应用研究，利于TiO2光催化性能去除室内空气中痕量气体污染物也成为研究的热点[1]。纳米光催化材料有效的去除污染的方法，而被广泛添加在装饰装修材料中，如涂料、腻子等[2][3]。但在可见光范围内净化效果受到限制，因此很多研究者都在改性材料，如开发光谱光触媒，或产生红移，使材料在可见光范围内得到激发[4][5]，因为光催化氧化气相污染物虽然符合langmuir-hinshelood(L-D)动力学方程[6]，但由于其动力学有效实验条件需要满足拟稳态假设的隐含条件，反应速率也受到各种因素的影响，各种因素的共同作用决定了光催化活性[7]。因此，现今市场上销售的材料光催化效果并不理想。

另外，半导体材料性能在紫外光照射下才具有光催化活性，具净化空气功能产品净化效果受紫外光照射时，效果显著，紫外光法分解有机物的效果显著，同时因其具有杀菌消毒的功能，被净化器产品广泛采用。

同时，单纯的净化器产品需要占用一定空间，价格相对较高，在中国市场内尚未得到普及。

鉴于此，市场上出现了一些附加有净化功能的产品，如具有空气净化装置的计算机等。随着计算机产品的普及，该类产品的应用非常广泛。目前，国家尚没有对计算机产品的净化效果的标准要求及测量方法，GB/T 18801-2008《空气净化器》标准适用于单项额定电压220V，三相额定电压380V 家用和类似用途的空气净化器，产品净化效果可参照该标准测量。本文共选取4 台同一型号有净化功能电脑主机，在30 立方米环境舱内，参照GB18801 空气净化器标准，对其净化效果进行测试研究，评价其净化效果。

1 实验

1.1 标准依据

GB/T 18801-2008《空气净化器》标准适用于单项额定电压220V，三相额定电压380V 家用和类似用途的空气净化器，而电脑主机行业没有关于产品净化功能的要求，鉴于此，本实验电脑主机净化性能的测试参照该标准进行测试。同时，由于该产品空气净化功能只作为附加功能，不作为标准的净化器产品，所以只对其24 小时内对甲醛的净化效果，按标准方法进行测试分析，判断其实验室净化效果，不对其净化效能等级进行判定。

某一监测时刻的降解率为该时刻甲醛浓度与0 时刻甲醛浓度差值的绝对值再除以0 时刻甲醛浓度的百分比。

1.2 实验仪器与设备

天 美 GC7890F 色 谱 仪、Tenax 采 样 管、IAQ-PRO 恒流空气采样泵、温度湿度测试仪、风速计、洁净度仪、电子流量计。

30m3环境舱：尺寸为3.4m×3.5m×2.5m不锈钢内壁，有独立温湿度，控制系统见图1。

图1 环境测试舱测试系统示意图

1.3 实验条件

环境舱温度范围：23±2℃；

大气压：0.1033-0.1038MPa；

环境舱湿度：50±5%。

1.4 检验过程及方法

环境舱自然降解率测试：在30m3环境舱中，分别充入一定浓度的甲醛标准气体，待舱内气体混合均匀后，作为计时起点，监测此后24 小时内舱内甲醛的浓度变化。

样品有害物质降解率测试：将样品放置在30m3测试舱中，封闭测试舱，分别充入一定浓度的标准气体，待舱内气体混合均匀后，作为计时起点，启动电脑主机，分别监测此后24 小时内舱内甲醛浓度变化曲线。

甲醛浓度的分析方法：GB/T 18204.26 《公共场所空气中甲醛测定方法》

1.5 样品描述

样品为装有空气净化功能散热风扇的电脑主机。

2 实验与分析

2.1 甲醛

2.1.1 实验室可靠程度，用相关系数评价。本次实验的R2=0.999(见图2)，符合标准中规定R2>0.998 的要求。

当高压绕组发生轴向位移时,会改变高低压绕组之间的互感以及高低压绕组间的电容数值。但文献[3,8]的研究表明,当发生相同程度的轴向位移时,电容的变化量不到1%,而高低压绕组之间互感的变化量超过10%,即互感的变化量数级为电容变化量数级的10倍以上。由此可知,在研究变压器绕组轴向变形时,可以忽略电容的变化量,只考虑互感的变化。

图2 甲醛标准曲线

2.1.2 实验判定方法 标准6.5.4.1 试验成立条件判定：用对比舱的起始浓度（n0）和终止浓度（n1）比较有害物质的自然衰减情况，甲醛的自然衰减率≤30%，甲苯的自然衰减率≤25%，试验成立。自然衰减率计算按式（1）计算：

式中：R—自然衰减率，%;

n0 —对比舱所测气体起始浓度，单位为毫克每立方米（mg／m3）；

n1 —对比舱所测气体终止浓度，单位为毫克每立方米（mg／m3）。

本实验中，甲醛的自然降解率

2.1.3 实验结果 首先选取的同批次的3 台主机电脑进行平行测试，结果见图3

图3 1、2、3 号样品甲醛降解曲线

图4 4 号样品甲醛降解曲线

由图3 测试结果可知：1）最初的初始浓度值0.73mg/m3，3 台主机分别运行24 小时后，舱内甲醛浓度都有不同程度的下降，分别降到：0.15 mg/m3，0.10 mg/m3，0.08 mg/m3，分别比自然净化率高52.7%、59.3%、62%。整体来讲，同批次产品净化效率变化范围不大，比较优稳定，但净化效率去除自然降解来讲，并不理想。

但在一年后的同一品牌的产品检测中，主机对甲醛的净化作用非常明显，该产品对甲醛的净化率达到92.9%（见图4）。可见，使用此种方式，对于降低室内空气中的甲醛，效果比较理想。

3 结论

1）所测得的计算机产品对甲醛有一定的净化效果，且同批次产品净化效果较稳定。

2）两年的产品测试结果表明：访产品净化功能有逐步提高的趋势

对于该类计算机产品而言，1）净化功能组件及材料安装在主机内部，节省了单独使用净化器所占用的空间； 2）可以安装紫外装置；不直接与人接触；3）随着计算机的开启关闭来使用，避免长时间运行，减少能源浪费，符合国家节能环保方向。

总之，随着净化材料及设备市场迅猛发展，将净化功能材料用于现在生活电器设备中，实现多功能一体化，是开发净化产品的一种新思路，符合人们日常生活需求的同时，满足生活更高层次的需要。

[1]沈杭燕，唐新硕.TiO2 粉末催化剂光催化降解室内空气中有机污染物[J].杭州大学学报，自然科学版，1998.25（4）：55-58

[2]宋瑞金，催九思，陈烈贤.纳米光催化涂料去除空气污染物净化效果的评价.环境与健康杂志.[J].2004 年7 月第21 卷第4 期：231-232.

[3]陈丽琼，李荣先.掺银纳米TiO2 内墙涂料的制备及性能研究.新型建筑材料.[J].2007 年第34 卷第6 期：60-64.

[4]刘鑫，刘福田，张宁，王冬至.可见光活性纳米TiO2 光触媒研究进展.陶瓷学报.[J].2006 年第27 卷，第1 期：139-143.

[5]徐卫红，刘亚秀，由伟.高效能光触媒的研究进展.华北科技学院学报.[J].2006 年第3 卷第1 期：98-100.

[6]王德峥.langmuir-hinshelwood 动力学有效实验条件.[J].Chin.J.Cata.,2010,31:972-978

[7]吴俊华，宋瑞金.TiO2 光催化氧化降解气体污染物影响因素的探讨[J].：2007 年3 月，vol36(2):249-251