光触媒(Photocalyst)也称为光催化剂，是具有催化功能的半导体材料的总称。它能够利用特定波长光源的能量产生催化作用(氧化还原反应)，使周围的氧气及水分子激发成具活性的OH^-及O₂^-等自由离子基，这些自由基可分解对人体或环境有害的有机物质及部分无机物质^[1]。与传统的消毒和降除有机物的方法如紫外消毒、活性炭吸附、通风等方法比较，具有杀菌消毒、除臭消污、去油防雾的效果，同时可以与一些有机物发生反应达到分解降除的目的。然而，光触媒降除、消毒原理是基于自由基的产生，其反应效果、降解速度受光照条件影响较大。探讨光触媒对有机物质和细菌的降解、杀灭效果与影响因素显得尤为重要。由于目前没有光触媒产品的国家标准，因此，本实验利用光触媒技术来分解空气有机污染物并对其应用效果进行评价，为光触媒产品在空气污染治理与应用上提供科学数据。

光触媒(格瑞尼公司，哈尔滨)。利用TiO₂电子结构所具有的特点，在紫外光或自然光线提供的能量，形成带负电的高活性电子(e)，从而使光触媒周边的氧气(O₂)和水分子(H₂O)转变成极具活性的氧负离子(O₂^-)和氢氧自由基(OH)^[2]。

参考《室内空气质量标准》(GB/T18883-2002确定甲醛、氨、苯、二甲苯测定方法：按《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》)(GB 18580-2001)要求，确定板材中甲醛含量检测方法-干燥器法。

采用常见的空气污染物如甲醛、氨、苯和二甲苯作为评价指标。

于密闭良好的60?L玻璃静式染毒柜若干个，分别发生一定量的甲醛、氨、苯、二甲苯。在发生后5?min时浓度作为初始浓度并于不同时间段进行测定，共测定至1周。将光触媒产品(定量喷洒在绵织物)加上已发生一定量的污染物质设为光触媒组；同时将相同量的污染物质设为对照组，用以观察自然衰变情况，非光触媒组为用非光触媒处理方法，即紫外线照射2 h后对降除效果进行检测。每个评价指标重复测定3次，求其平均数。此法考虑了污染物自然衰减的影响因数。

降除率

式中：C'₀和C₀分别为实验组和对照组的污染物初始浓度；C'_i和C_i分别为实验组和对照组i时的污染物浓度。

与光触媒反应前，甲醛初始浓度为6.10 mg/m³。与光触媒反应2 h后，甲醛的去除率达91%。2～8 h，光触媒对甲醛的去除效果最为明显，可达90%以上。

与光触媒反应前，氨初始浓度为3.59mg/m³。与光触媒作用12h后，氨的去除率达93%。当光触媒作用12～60 h，光触媒对氨的去除率为75%～90%，60 h后光触媒对氨的去除率明显下降。

与光触媒反应前，苯初始浓度为1.10 mg/m³。与光触媒反应12 h后，苯的去除率达70%。12～48 h光触媒对苯也有明显地降除，去除率为69%～74%，但60 h后去除率明显下降为57%。

与光触媒反应前，二甲苯初始浓度为2.0mg/m³。与光触媒反应24 h后，二甲苯的去除率达94%。24～60 h光触媒对甲醛的去除效果最为明显，达90%～94%。

本研究还对市场上家具板材甲醛释放情况进行检测。用光触媒处理方法(紫外线照射2 h)处理后对降除效果进行检测。结果显示，按目前国家对家具板材甲醛标准的规定，24 h后均能达到国家标准。2种处理方法均有效，但48 h甚至1周后却以光触媒对板材甲醛降除效果最明显。同时提示，按目前国家对家具板材甲醛标准的规定，虽然能达到国家标准，但随后释放的甲醛浓度还是很高。

表 1

表 1 光触媒对板材甲醛降除效果测定 (x ±s)

表 1 光触媒对板材甲醛降除效果测定 (x ±s)

光触媒其氧化作用直接破坏空气中甲醛、苯类物质、氨类等有机物质分子中C-C、C-N、C-O、O-H、N-H等化学键、把对人体有害的游离物质及微生物分解成二氧化碳(CO₂)和水(H2O)等无害物质^[4-6]，起到分解、除臭等作用。由于光触媒在反应过程中为光催化剂，所以可长期持久起作用。

本次试验结果显示，该光触煤产品对空气中的甲醛、氨、苯和二甲苯均有较强的降除作用，与以往报道相符^[7-9]。对甲醛、氨和二甲苯的降除效果均达到90%以上，对苯的降除效果达到70%以上；在降除时间上对甲醛降除最快，反应2 h后，甲醛的降除率达91%，可持续8 h。对氨、苯降除则在反应12 h后效果明显，持续36 h。对二甲苯降解则在反应24 h后效果明显，持续36 h。

本研究结果显示，按目前国家对家具板材甲醛标准的规定，24 h后均能达到国家标准，即2种处理方法均为有效。但48 h甚至1周后却以光触媒对板材甲醛降除效果相对更优。而且提示，按目前国家对家具板材甲醛标准的规定，虽然能达到国家标准，但随后释放的甲醛浓度还是很高。因此，提示按目前对家具板材甲醛标准的规定是否安全有待进一步探讨。