大气污染监测

　谈到室内环境空气净化，无论是专业的还是平常的百姓，首先想到的总是活性炭，可见活性炭已经多么的深入人心。而知道分子筛的人就比较少了。平心而论，活性炭和分子筛对治理室内环境污染都有一定的效果。其实历史悠久的活性炭，最初只是伴随着精细化学工业的发展而发展起来的一种助剂。但人类活动随着时代的进步，也同时给时代逐渐蒙上了一层日益严重的污染阴影，于是在治理环境污染时，人们发现了活性炭的价值，治理污水、治理污气，终于少不了活性炭。分子筛的诞生和发展比较晚，它的应用延伸到环保领域则是更晚了。但现在还有不少人认为竹炭也是治理室内环境污染的材料，这是误导。竹炭充其量只能算是活性炭的半成品，竹炭只有经过活化处理才能成为活性炭，没有经过活化的炭类都没有治理环境污染的功能。
　　　但是，在空气净化领域，无论是活性炭或分子筛都存在着一些不可克服的缺陷或功能缺失，因而满足不了人们对日益恶化的环境污染治理的需求。活性炭是疏水非极性的吸附剂。它虽然有很大的比表面积，但它的孔隙是由微孔、中孔、大孔组成的。经研究表明，治理室内空气污染，主要是微孔在发挥作用，中孔和大孔帮不上什么大忙，而微孔在活性炭的总比表积中只占有四分之一左右。众所周知，室内空气污染中的主要有害有毒污染物是甲醛、苯、氨、硫化物等，它们的分子尺度大都与活性炭的微孔尺度相当或近似，因而能被活性炭所吸附。但甲醛、苯、氨、硫化物等一些主要的有害有毒气体，都是极性分子，这与活性炭的非极性性质是相背的。这就削弱了活性炭的吸附能力和吸附速率。分子筛也有很大的比表面积，它的孔隙可以按人们的需要由某种同一尺度的孔隙组成，如3A分子筛的孔径是0.3nm，4A分子筛的孔径是0.4nm等等，而且分子筛是极性物质。因此分子筛在捕捉与自身孔径尺度同一或近似的分子尺度的有害有毒气体分子时，效果显著，但分子筛的优点恰恰也是分子筛的缺陷。因为只拥有同一尺度的孔径，所以它只能吸附最接近同一分子尺度的污染物。而污染空气中存在几十种甚至上百种有害有毒物，它们的分子尺度大小不一，所以分子筛也不是一个完美的吸附剂。
　　　我在上面谈了活性炭和分子筛在治理室内空气污染的功绩同时，也必须指出生产制造活性炭和分子筛的原材料和工艺过程又恰恰是在极严重的污染了环境，令环保部门头疼不已！
　　　二
　　　本人长期来致力于研发新型的环保材料。在室内空气净化材料方面，总是在苦苦寻找一种能生产出比活性炭、分子筛等吸附材料更优秀的吸附材料的原材料。新型吸附材料，还必须具备原材料丰富且环保；生产制作成本低；生产过程无污染、能耗少；可再生、可重复使用，无二次污染等。近年来我们推出的沧海系列纳米矿晶空气净化材料，它的非凡的性能和广泛的应用面，正在日益取得社会各界的公认和好评，沧海系列纳米矿晶空气净化化材料的特性有：
　　　（一）活性炭的生产原材料广泛，竹木炭、煤、焦油、天然或合成高分子等；但万变不离其宗，用上述任何一种原料生产活性炭却少不了活化这一重要的工艺环节。活化就是将炭化阶段的原材料通过物理手段或化学手段进行活化处理，制造出活性炭的基础料。人们一般采用相对工艺简单的物理法活化。所谓物理法活化，就是用高温高压的水蒸汽活化炭化物。这一过程不但高耗能，还带来高污染。分子筛又称人工沸石，它的原材料中有水玻璃、铝酸钠、氢氧化钠、氯化钾、氧化钙等碱性、酸性物料。所以它的生产制作过程和排放物给环境造成严重的污染，与上述不同的是，沧海系列纳米矿晶空气净化材料的原材料全部由天然粘土类极性矿物组成，如海泡土、硅藻土、凹凸棒石、电气石等等。通过常温纯物理手段对上述原料进行纯化、改性、转型、组合，从而使上述天然矿物的比表面积由原来的200m2/g上下提升至700~800m2/g上下，孔隙由原来的0.3~0.6纳米上下扩孔至由0.3~50纳米上下孔隙组成的纳米矿物晶体。因此，纳米矿物晶体较之原始的矿物质，有更大的比表面积，有更发达的孔隙体系，不仅扩大了对极性有害有毒气体的吸附范围、还提高了吸附速率，提升了吸附总容量。这就使它成了比活性炭、分子筛更优秀的治理室内污染的吸附材料。
　　　（二）活性炭或分子筛治理室内污染空气的功能单一，吸附面窄。沧海系列纳米矿晶吸附材料功能多，吸附面广，有普通型的，有高效型的，速效型的。有突出吸附某种有害有毒气体的除甲醛型，除香烟烟雾型，除卫生间臭味型，除厨房油烟气型等。
　　　（三）沧海系列纳米矿物质吸附材料除了前面谈的，还有同时兼有保健功能的多功能吸附材料，如释放负离子，让居室处于保有5000粒子/cm3以上负离子天然氧吧环境，如在常温下发射高发射频率的与人体相匹配的4~14微米波段的远红外线，在上述远红外线的辐射下，促进和改善人体局部或全身的微循环；增加新陈代谢；提高免疫力；改善炎症的发展和起到止痛的作用等等。
　　　（四）长效。沧海系列吸附剂的长效含义是，吸附与分解同时进行（含光触媒的），延长了吸附剂的有效使用年限；可常温下再生，反复使用。对比活性炭和分子筛，一旦吸附达到饱和需要再生，它们的脱附再生温度必须在五、六百度以上，这样高的温度，只有在工业上采用，日常生活中当然是不可能的了，只能当废物抛弃了。
　　　（五）可以随时定向换代或升级。沧海系列纳米矿晶空气净化材料，可以根据环境的需要、用户的需求定向换代或升级，如球状颗粒规格可以是6mm以上的超大颗粒；容重可以是常用的0.7g/cm3上下，也可以低至0.4g/cm3上下；外观色泽灰白的，也可以是彩色的，增加观赏性；吸附速率可以生产快速型的，也可以是慢速型的等等。
　　　综上，随着时代的发展，社会和人们需求的变化和提高，沧海系列纳米矿晶空气净化材料也必将有新的变化，新的提高，新的发展。