随着我国经济的持续发展,汽车开始进入千家万户,成为人们日常生活中不可缺少的工具。就省会的福州市,2014 年市区机动车保有量就有近100 万辆,也是造成市内交通拥挤和空气污染的根源。与之同时,人们对车内空气污染以及对自身健康的危害也更加明确和重视。实际上,车内空气污染物质主要来自两个方面,一是车辆自身及各种配件在生产时需要使用甲醛、苯等有害物质在释放期内排出。二是车辆使用过程中发动机运转时产生的一氧化碳、汽油挥发物、氮氧化合物。此外,汽车尾气产生有害气体也会侵入到车厢内并对人体健康造成影响。新车内的有害气体主要有苯,甲苯,甲醛以及总含碳化合物(TVOC),其中苯的挥发期约为3-6 个月,但甲醛的释放周期很漫长,约为3-15 年。因此,无论新车还是二手的旧车,甲醛是主要的车内污染物。这些有害气体对人体的神经系统、免疫系统、内分泌系统以及生殖系统都会产生很大的伤害。特别的,苯、甲醛已被国际癌症研究署(IARC) 列为疑似致癌物。为此,国家质量监督检验检疫总局发布批准《乘用车内空气质量评价指南》中明确规定车内空气中有机物浓度的最高标准,其中苯≤ 0.11 mg/m3、甲醛≤ 0.10 mg/m3。因此,与净化车内空气净化相关的产品成为市场的热点。目前市面上的车载空气净化器从技术原理上主要分为两类:一是通过负氧离子对有害气体进行化学分解,但其效果并不明显。二是通过滤网进行吸附达到净化作用,其中过滤网中的有效活性材料是关键所在。
本成果成功地合成出高比表面积纳米结构钛酸盐材料,不但具有很强的吸附能力,而且拥有优异的光催化特性,可以将吸收在其表面的污染物彻底矿化成无害的CO2。进一步,利用钛酸盐纳米的特性并组装车载净化器,以吸附车内有害气体,并基于材料的光催化特性净化材料再生。
本成果已经实现了中试规模的试验,生产样品的性能与实验室合成的样品具有同样的吸附效果。同时,相关成果获得中国发明专利。