空气净化器研究进展探讨

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摘 要 本文对目前市场上常用的空气净化器进行了分类介绍，分析了净化器去除有害气体和杀菌的原理。在探讨空气净化器的功能和特点基础上，对空气净化器未来的研究热点多方面进行了阐述。

关键词 空气净化器；净化原理；研究进展

中图分类号：TU834.8 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）051-010-01

近两年，随着环境污染日益加剧，空气PM2.5浓度的快速增长，加上许多室内装修和装饰材料的污染，空气源已经严重影响到人体的健康，空气污染与防护的话题再次成为国民关注的焦点。

空气净化器作为一种专业改善和解决室内空气污染，满足人们对室内空气品质的要求家用电器，倍受消费者的关注。空气净化器的主要功能是能够滤去空气中的尘埃、减少或消除异味及有害气体、双重灭菌及释放负离子，改善和提高室内空气质量。

1 空气净化器分类

空气净化器能够给人们提供洁净安全的空气，各种净化器净化原理不同，净化过程也存在差异，有多种不同的技术和介质。市场上的空气净化器常用的净化技术主要包括吸附技术、高效过滤技术、静电集尘技术、负离子技术等，常用的材料主要有，活性炭、合成纤维、光触媒、HEAP高效材料等。

下面介绍几种常见的空气净化器。

1.1 静电式空气净化器

静电式净化器是利用静电集尘技术，利用高压静电吸附的原理去除空气中的微粒污染物。这类净化器利用了正电晕放电的原理，将带电颗粒收集在集尘装置上，达到净化空气的目的。这种净化器除尘效率高，压力损失小，能捕集小于0.1微米的微粒，除菌效果很好。缺点是静电装置需要高压电源，集尘量小，不易清洗，容易产生臭氧，而对于去除室内甲醛苯等有机物几乎没有效果。

1.2 臭氧空气净化器

臭氧空气净化器主要是利用臭氧的氧化作用消毒。臭氧具有极强的降解有机气味，分解生物污染物的作用，对有害物质、病菌等有很好的杀灭效果。同时，臭氧在空气中还会分离出氧原子，提高空气的含氧量，改善空气质量。通常臭氧消毒是作为多功能空气净化器的一部分。但是如果室内臭氧的浓度过高，会影响人体健康，因此使用臭氧发生器最好是人机分离。

1.3 光触媒空气净化器

光触媒技术也被称为冷触媒技术，其工作原理是将纳米级催化剂（TiO2）镀在特定的载体上，制成过滤网，通过风机作用，在特定波长的紫外线照射下，使催化剂与有害气体发生强氧化反应，凝固病毒蛋白质，抑制病毒活性，从而净化空气。利用二氧化钛在近紫外线区光活性好，光催化作用持久，化学性质稳定，硬度高，价格低，对人体无害。但是，该技术本身实现的条件比较苛刻，在空气净化器中的实际应用与实验室效果相比有较大的差距。

1.4 负离子空气净化器

负离子空气净化器不仅能够净化空气，而且可以提高空气质量，使用较广泛。其工作原理是利用直流高压在电极间发生电量放电，产生负离子。空气中的颗粒污染物与负离子结合，沉降或吸附在物体表面，净化空气，并能杀灭细菌。负离子中大部分为负氧离子，不仅可以吸附家居空气中的烟雾、灰尘，还可以中和空气中的正离子，提高空气质量，促进人体新陈代谢，提高免疫力，对人体健康非常有益。但产生负氧离子的同时，也容易产生大量臭氧和负氮离子，浓度过高，就会造成二次污染。

1.5 多功能空气净化器

多功能净化器利用了多种净化技术，该净化器以风扇作为动力源，使空气在室内循环流动，污染的空气通过机内的空气过滤系统——碳纤维过滤网、活性炭过滤网、HEPA过滤网、光触媒过滤网，臭氧及离子群等，使各种有害物被吸附清除，最后从出风口送出清洁干净的新鲜空气。其中活性碳吸附力较强，表面积非常大，它对许多有害气体都是很有效的，但对甲醛等有机物的作用很小，且非常容易饱和，一旦饱和，净化过滤材料本身又会变成污染源。多功能空气净化器可以在一定程度上过滤悬浮物、清除异味和有害体。为强化杀菌消毒效果，增加了臭氧器。

另外，还有其他复合型的空气净化器，基本原理同上面的类型，实际使用时，其使用效果却各不相同。本文中不再一一介绍。

2 空气净化器的研究发展

蔓延整个中东部地区的雾霾和沙尘天气让居民对空气质量关注的意识逐步加强，空气净化器销量激增，同时人们对空气净化器的期望值也越来越高。空气净化器的未来发展的趋势主要是创新科技和人性科技两个方面，使其功能更加完善。空气净化器的研究发展主要有以下几个方面。

1）降低净化器生成臭氧的浓度。利用臭氧技术的空气净化器，产生的臭氧浓度过高，会对人体会造成严重伤害，产生二次污染，应该严格控制净化器出风口的臭氧浓度，使臭氧的产生率是否符合国家标准。

2）提高空气净化效果。净化效果与本身加工工艺及设计方案、滤料的性质、风机质量、是否产生其他污染气体、净化的时间和空间等有关，要想达到理想的净化效果，需要采用多重净化，既要净化室内空气中的悬浮颗粒物，同时更要消除空气中的有害气体和细菌等，还可以处理难以分解的非气体性污染物，且不能产生二次污染。

3）提高控制技术。未来发展净化器应该能根据室内空气污染程度来调节净化的效率和程度。同时增加空气质量自动检测、空气净化度指示、超低静音、自动模式等功能。

4）提高使用寿命。未来净化器研究进展要达到终身免拆洗，无需更换任何耗材，高效杀菌除尘率，达到99%，无需风机，更加节能。这就要求高效的过滤材料和过滤技术，应该选用具有再生功能的净化过滤胆（含高效活性催化炭），提高净化器的使用寿命，使净化效果更理想。

另外，由于净化器内带有高压电源，所以带电部件的绝缘性能要好；目前，集尘装置难以清洗，也阻碍了净化器的大面积推广。空气净化器技术快速发展，逐步从解决室内环境中的化学性污染向提高室内空气品质方向发展，需要加大力度推广先进的技术和产品，促进空气净化器的核心技术的研发。

项目基金

本文系课题项目为2011年唐山市科技研究与发展指导计划项目“基于单片机的嵌入式智能空气净化系统”阶段成果（项目编号：11110218a）

参考文献

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[2]高立新，陆亚俊.室内空气净化器的现状及改进措施[J].哈尔滨工业大学学报，2004，36（2）.

[3]史黎薇.空气净化器的分类及其净化效率的比较[J].中国环境卫生，2007（10）.

[4]韩天香，王逢瑚.室内空气净化技术[J].家具与室内装饰，2004（10）.

作者简介

郑建红（1974-），女，研究生，研究方向：电力系统及其自

动化。