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空气净化器可以有效地捕获气体吗?

答案是肯定的!但不是你想象的那样。

典型的 HEPA 过滤器用于捕捉固体颗粒,包括灰尘、花粉和霉菌孢子,最小可达 0.3 微米(作为参考,人的头发直径为 60 到 120 微米)。1 过滤器最高效的微粒过滤器可捕捉小至 0.003 微米的颗粒,大小与病毒或汽车尾气中的燃烧颗粒差不多。2,3

但这些主要由合成或无机纤维材料组成的过滤器无法过滤气体。

尽管许多空气净化器制造商声称,臭氧发生器和紫外线灯等技术对去除气体几乎没有作用。4,5 事实上,使用这些方法的 "净化器 "可能会将更多有害气体带入空气中。

使用臭氧发生器和紫外线灯等技术的 "净化器 "会将更多有害气体释放到空气中。

让我们来谈谈为什么气体过滤需要特殊的技术,以及如何找到能为您捕捉到这些技术的净化器。

让我们来谈谈气体

与固体颗粒不同,气体原子和分子的物理状态完全不同。

在气态下,原子的运动速度远高于固态原子。它们通常也比固体颗粒小得多,平均直径小于 0.001 微米。6

气体通常大量存在于室内空间,但其浓度并不总是高到足以对人体造成伤害。室内气体污染有很多种,您应该知道的最重要的有以下几种:

  • 气体污染物气体污染物:包括车辆燃烧产生的气体,以及油漆、清漆、清洁产品、压制木家具甚至新地毯产生的气体。异味一般也是气体,但也可以通过微粒传播。7,8
  • 挥发性有机化合物 (VOC)挥发性有机化合物:室内挥发性有机化合物主要由油漆、家具、家用化学品和其他类似来源排放。9,10 有些挥发性有机化合物会引起头痛、皮肤反应、眼睛和呼吸道刺激以及记忆力减退。11 挥发性有机化合物还与癌症有关。甲醛是最常见的室内挥发性有机化合物。12
  • 有毒气体包括 一氧化碳, 二氧化硫二氧化氮.这些气体大量存在时会致命。13 即使是小剂量,有些气体也会导致呼吸困难和疲劳。14 常见的室内来源包括供暖系统或维护不善的燃气用具。

清除气体的最佳方法是什么?

要清除这些气体污染物,您需要一种与过滤微粒完全不同的技术。
去除气体污染物主要有两种方法: 吸附化学吸附.

吸附 原子或分子粘附在吸附剂表面,并通过物理方式结合在一起。15 这个过程不能与吸收(液体或气体吸收分子)混淆。吸附剂可以吸附的气体量是吸附剂重量的一定百分比。

化学吸附 气体或蒸汽分子与吸附剂或吸附剂中的活性物质发生化学反应。16 这种反应发生在吸附剂表面,不发生吸附。化学吸附会在空气中留下水和氧气作为副产品。

为了达到最有效的气体去除效果,您需要几种不同类型的材料来促进吸附和化学吸附。

吸附材料

对于吸附,您只需记住两个字:活性炭。

活性炭 (又称活性炭)是空气过滤中最常用的吸附材料。它可以由煤、椰壳、木材和许多其他材料制成。颗粒状活性炭最有效,因为它的表面积大,可以吸附多种不同的化合物。17

活性炭是通过蒸汽活化工艺 "活化 "而成,这种工艺会产生一种多孔结构。活性炭就像一块微小的海绵,含有成千上万的微小裂缝和孔隙,使炭具有较大的内表面积。表面积会吸引许多气体分子,并将它们吸附在碳表面,这就是吸附过程。18,19

要使活性炭过滤器有效,需要有足够的炭,这样通过过滤器的空气才能将污染物分子沉积在活性炭中。这就是为什么用于去除气体的好的空气净化器往往会在过滤器中加入数磅的碳--碳越多,用于捕捉气流中气体分子的表面积就越大。

除气效果好的空气净化器往往会在过滤器中加入数磅的活性炭。

但哪种类型的活性炭最有效呢?

空气净化主要使用两种类型的活性炭: 椰壳 煤基.20,21

  • 椰壳活性炭 椰壳活性炭等级低、价格低廉、供应广泛。椰壳活性炭非常柔软,在运输过程中容易产生灰尘,有时甚至在使用过程中也会产生灰尘。与煤质活性炭相比,椰壳活性炭的微孔较少,而微孔是去除异味和化学物质所必需的,其浓度在家庭环境中更为典型。有些人在接触椰壳炭粉尘后会出现过敏或呼吸道症状。22
  • 煤质活性炭 的内表面积大得惊人。它是一种比椰壳炭更有效的吸附剂。在四种主要煤炭(亚烟煤、烟煤、褐煤和无烟煤)中,烟煤的含碳量范围最广23 。

许多活性炭过滤器都含有沸石活性炭过滤器:许多过滤器都含有沸石,这是一种比传统活性炭便宜得多的 "填料"。但便宜是有代价的:没有证据表明沸石比特种碳更能去除任何气体化合物,而且效率最高的碳过滤器不含这种矿物质。24

此外,这里还有一个专业提示:有效的预过滤有助于防止碳孔被过多颗粒堵塞。如果没有预过滤,气相过滤器的寿命就会大大缩短。25

活化程度

活化程度是影响活性炭室内空气净化效果的另一个因素。大多数活性炭都是为工业应用而设计的,活性炭的孔隙越多越好。26

虽然高活化度能使活性炭更好地捕捉高浓度气体,但这却降低了它去除家中异味和化学物质的效果。这似乎与直觉相反,但活化度越高,孔隙就越大,而只有微小的孔隙才能去除家中通常浓度的气味和化学物质。27.28

化学吸附材料

化学吸附包括吸附剂表面的吸附和化学反应。这些额外的化学反应可提高对特定污染物的去除效果。

高锰酸钾就是高性能气相空气净化器中常用化学吸附剂的一个例子。高锰酸钾能永久性地将甲醛、硫化氢和二氧化硫等污染物分解成安全的副产品。29

我应该避免使用哪些气体去除技术?

并非所有的气相空气过滤技术都是一样的。一些声称可以过滤气体的净化器采用了危险的手段,有时在空气中添加的有害物质比它们去除的还要多。

臭氧发生器和使用光催化氧化(PCO)技术的净化器是此类气体过滤技术中最糟糕的两种,而这两种技术在空气净化器市场上都非常常见。

臭氧发生器

臭氧发生器是特意产生臭氧作为主要清洁机制的空气清洁器。但臭氧发生器可以实际上会用臭氧污染你的家.

臭氧(O3) 是一种由三个氧原子组成的活性气体,是烟雾的主要成分。在低浓度下(通常由臭氧发生器产生),臭氧去除空气污染物的潜力很小。30 但是,即使吸入少量臭氧也会刺激呼吸系统内膜,导致咳嗽、胸闷和气短。31

长期接触臭氧会导致或加重哮喘,甚至导致过早死亡。32 根据对臭氧有害影响的研究,臭氧发生器在加州是非法的。33

光催化氧化(PCO)

光催化氧化技术使用紫外线灯和催化剂(一种能引起反应的物质),催化剂能与光发生反应,将气态污染物转化为无害的副产品,从而将其消灭。

氧化钛是最常见的 PCO 催化剂。当使用氧化钛作为催化剂时,PCO 设备可将有害气体转化为 二氧化碳(CO2) 和水。但众所周知,PCO 设备会产生甲醛等有害副产品。34,35

众所周知,PCO 设备会产生有害的副产品,如甲醛。

PCO 空气净化器在市场上通常被宣传为比活性炭或其他固体气体过滤器更有效。但目前可用的催化剂对有害气体无效。36

启示

不要被没有真实科学依据的夸大效果或效率的说法所迷惑。

如果您担心室内气体和异味,不妨试试 IQAir 的 GC MultiGas。用于去除气体的空气净化器 它使用 12 磅活性炭和浸渍氧化铝,可最大限度地过滤各类室内气体。

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