活性锰除醛滤芯简介及功效

 

前言

活性锰除醛滤芯，是清华大学环境学院张彭义教授及其科研团队，针对室内空气中甲醛污染，开发出以初效过滤纤维棉为载体、活性锰为催化剂的负载型室温甲醛净化产品-甲醛分解毡，在此基础上经折叠、打胶制成的适用于空气净化器的主动式甲醛净化产品（图1）。除醛滤芯氧化降解室内甲醛污染，将有毒有害甲醛气体净化为无毒无害的二氧化碳和水。市场上常见的去除挥发性有机物的空气净化器滤芯有：活性炭滤芯、载铂陶瓷滤芯等。这些滤芯对甲醛的去除存在易失活、易解吸、价格昂贵等缺点。

    

图1除醛滤芯照片

活性锰除醛滤芯同类产品比较

实验室动态气路中比较

动态测试气路如图2所示，主要由空气泵、恒温水浴槽、质量流量计、混合瓶、反应器、采样泵等设备组成。室内空气经空气泵压缩、干燥、过滤后经四通阀分流，并用三通道质量流量计控制分成的3路气的流量。一路通入恒温水浴槽中的加药瓶；一路通入加湿瓶；最后一路为干空气。三路气在混合瓶中充分混合，混合气可通过调节三路气的流量控制总流量、湿度和甲醛浓度，测试净化材料对甲醛的去除效果，可使用采样泵采集定量该空气经过净化材料前后的气体，经酚试剂显色用紫外分光光度计测量并计算甲醛的浓度变化，从而绘制净化材料的污染物穿透曲线。

图2 动态测试气路图

测试产品包括：甲醛分解毡（直径5cm规格3片）、椰壳活性炭（3.7g与分解片相同体积）

实验结果

甲醛分解毡和活性炭的动态测试结果如图3所示，在甲醛进口浓度为~0.5mg/m3、空速13800 h-1的持续气流下，放入分解毡的出口甲醛浓度约为0.05mg/m3，甲醛去除率达90%；放入活性炭初始出口浓度为0.14mg/m3，甲醛去除率为~70%。随着反应的进行甲醛分解毡的净化效果持续保持稳定，而活性炭净化效果逐渐变差有失活现象，使用2小时，活性炭的甲醛去除率不足50%。

图3甲醛分解毡和活性炭的动态测试曲线

活性锰除醛滤芯实际使用效果验证

1、间歇式测试—净化效果

测试净化器：卫家空气净化器，分别安装椰壳活性炭（700g）或除醛滤芯（330g），活性锰除醛滤芯尺寸均为：32 cm×41 cm×3 cm；

间歇测试方式：房屋密闭，净化器每运行24小时后关闭24小时。

图4除醛折叠滤芯和椰壳活性炭滤芯照片

测试房间

a. 案例一：15m2主卧—除醛净化器；11m2次卧—活性炭净化器。

图5安装除醛滤芯或活性炭滤芯净化器对两个房屋的净化效果

测试结果如图5所示，主卧房间约15平米，密闭24小时甲醛污染浓度达到0.11 mg/m3; 打开除醛净化器后2小时室内甲醛浓度降到0.07mg/m3，运行24小时后甲醛浓度维持在0.06mg/m3；关闭净化器，甲醛浓度又恢复到0.10mg/m3，再次开启净化器，甲醛平均值为：0.05 mg/m3，甲醛净化效率为50%。

次卧房间约为11平米密闭24小时甲醛平均污染浓度为：0.16mg/m3; 打开活性炭净化器后室内甲醛浓度维持在~0.11mg/m3。甲醛净化效率~31%，净化器运行24小时后关闭净化器室内甲醛浓度恢复，开启净化器后甲醛浓度2小时后降到0.11mg/m3，随后逐渐升高，24小时后完全失活。

b. 案例二：15m2主卧—除醛净化器；11m2儿童房—活性炭净化器。

如图6，两个房间污染浓度较高，主卧污染浓度约为0.22mg/m3，开启除醛净化器，室内甲醛浓度可维持在0.10mg/m3以下；儿童房甲醛污染浓度约为0.28mg/m3，开启活性炭净化器，第一次运行甲醛浓度维持在0.20mg/m3以下；第二次运行净化器，室内甲醛浓度逐步升高，最后达到0.25mg/m3；第三次运行净化器，活性炭滤芯已失活。

图6除醛滤芯和活性炭滤芯对两个房屋的净化效果

2、持续性测试—使用寿命 

选择某一密闭会议室，会议室尺寸为长×宽×高=6.3m×2.6m×2.65m，面积为16.38m2，容积为43.4m3。在会议室放置一定量的板材，用于产生甲醛。

图7会议室实验图片

 

图8 室内甲醛浓度随时间变化曲线

空气净化器选用三星AX70J7000WT型空气净化器，净化器中加入活性锰折叠滤芯，数量为2个，尺寸为310mm×280mm×30mm，如图8为室内甲醛浓度随时间变化曲线，会议室内甲醛初始浓度约为0.14mg/m3，将载有活性锰折叠滤芯的空气净化器打开后，室内甲醛浓度明显下降，说明载有活性锰分解毡的净化器对甲醛有非常好的净化效果，净化后的甲醛浓度可降低到0.01-0.07 mg/m3，小于国家规定限值0.1mg/m3，净化效率维持在60-80%，运行160小时后，经滤芯净化后的甲醛浓度没有明显变化，依然保持一定的净化效果。