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分解甲醛、乙醛,未来灯罩也可以净化室内空气

维持室内空气品质的方法有很多种,植栽室内植物、加强通风或是使用空气清净机都是法子,而未来,灯罩内的特殊涂层也可以改善空气品质。

现在在选购室内墙身、天花板油漆时,许多都会标注低挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs),VOCs 为最容易挥发毒性的室内空气污染源之一,好比甲醛、苯、甲苯、二甲苯、三氯甲烷等,刺鼻又对健康更有莫大威胁。

现在的空气清净机虽然可以捕捉 VOCs,但必须定期更换活性碳等过滤介质,或是透过加热或是紫外线灯,让含有热催化剂或光催化剂的设备可以分解 VOCs。且带领团队的 Hyoung-il Kim 博士表示,虽然住家或办公室中的 VOCs 浓度较低,但人基本上 90% 以上时间都待在室内,接触量会随着时间而增加。

而现在韩国延世大学科学家们直接将热催化剂涂在灯罩的内侧,藉由二氧化钛和少量铂,只要装上白炽灯(钨丝灯)或卤素灯,就可以触发并分解 VOCs。实验测试指出,在含有常见 VOCs 乙醛气体的密室中,使用 100 瓦卤素灯泡加热到摄氏 121 度,发现涂层能迅速将乙醛气体转化为乙酸,然后转化为甲酸,最后变成二氧化碳和水。

且无论是改用白炽灯,还是让催化剂尝试中和甲醛,结果也都符合期待。研究生 Minhyung Lee 表示,卤素灯将 10% 电量转为光,其余 90% 都是热,白炽灯更热,发出 5% 的光和 95% 的热量,我们往往会浪费这些废热,因此团队决定用废热来激发热催化剂,分解VOCs。

不过考量到现在居家基本上都使用省电且不那么热的 LED 灯泡,团队现在也正在研究能用 LED,将部分可见光输出转为热的化合物,或是让 LED 发出的近红外光触发光催化剂。

在成本考量上,团队也在想办法减少铂使用,也发现铁跟铜也有不错的效果,铜的抗菌特性还可以杀死空气中的微生物,Kim 表示,我们的最终目标是开发出混合催化剂,善加利用光源产生的紫外线和可见光以及废热。

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