非“业内人士”,不专业的谈空气净化器!

引言

空气净化器市场的火爆,把我这个所谓的业内人士都惊到了。我还在那做实验,写文章,发专利,相关产品已经大卖了。科学还停留在理论研究阶段,技术已经大规模商业化了,我们是活在一个世界吗?残酷的现实迫使我不得不停止“只读圣贤书”,也要闻闻窗外事!

“离子风”,“自然离子”,“活性氧”,“光触媒”,“HEPA”,......?难道科技发展太快,我这个空气污染控制方向的博士,已经不懂现行技术了?智商被碾压,激起了我绝地反击的冲动和忧国忧民的责任感。真心不敢称自己为“业内人士”了,也不敢提什么专业,只能说分享一下自己概览了现售空气净化器之后的一点感受!

空气净化器的功能

空气净化器的主要功能就是除尘、除菌、除臭,“加湿”、“香薰”等就不讨论了。

  • 1.除尘。指去除毛发、尘土、花粉等颗粒物,其中包括大家关心的PM2.5。误区过滤网黑了、集尘室里有灰就觉得有效果,可是一个月不打扫,纱窗也黑、窗台也有灰。点支烟一会就看不到烟雾了,抽油烟机和换气扇也有这效果。人们肉眼可见的极限是直径0.1微米的颗粒物,即PM100,所以用目测判断去除PM2.5的效果,呵呵!
  • 2.除菌。误区除菌与杀菌不同,被滤网拦截的细菌可在继续滋生,灭活的细菌,条件事宜后也能起死回生,被杀死的、细胞结构都破坏才算彻底被解决了,然而这些都叫除菌。
  • 3.除臭。泛指气态污染物的净化,因为甲醛、苯系物等挥发性有机污染物(VOCs)以及二氧化硫、硫化氢、氮氧化物等气态污染物都具有刺激性气味,其中对于室内空气而言,VOCs污染危害最大,最常见,最需要重视。

空气净化技术

  • 粗过滤——除尘。采用金属网、无纺布之类的材料,过滤一些粒径>20微米的颗粒物,如毛发、灰尘等。
  • HEPA过滤——除尘+除菌。HEPA不是一种材料或者具体的技术,而是一种标准(0.1~0.3微米颗粒物去除率>99.7%,具体的可以问度娘),分很多级,达到相应的标准都可称为HEPA,目的主要是去除粒径>0.3微米的颗粒物,也包括细菌。
    注意,我国雾霾严重,欧美HEPA技术先进,因其本来是用于一些需要高洁空气的场合,如无菌室、核工业、精密仪器等。即,发明HEPA不是用来去除PM2.5的,而是PM0.3。结合我国的空气质量,将HEPA用于室内空气净化,就好比是将人家生产纯净水的技术,用在了污水处理上。所以,HEPA之前还是需要多级过滤的,生产纯净水,起码要用自来水,要不然将严重影响HEPA的效率和寿命。也就是说,海淘不能解决问题,不只是因为换不起耗材。
  • 活性炭吸附——除臭。活性炭可以较好的去除挥发性有机污染物(VOCs),但其原理终究是物理吸附,有吸附就有解析呀!VOCs的特点就是易挥发呀!空气净化器运行时,开VOCs被吸附,但是长期静置或吸附量接近饱和时,VOCs特别是甲醛这种小分子,又可能慢慢的挥发出来。虽然能够通过各种改性和活化方法提高活性炭的吸附能力,但一定要及时更换耗材,因为污染物就在那里,不死不灭,却被富集了。
  • 催化氧化(铂金模块)——除甲醛。其原理是VOCs在催化剂的表面与氧反应,分解为二氧化碳和水,但目前即使采用贵金属催化剂(Pt/TiO2、Pd/TiO2等),室温下也只能分解甲醛,能分解苯系物反正我是没见过,也猜不出是什么。
  • 光催化(光触媒)——除VOCs等。触媒,就是催化剂的意思,几十年过去了,目前光催化还是以二氧化钛(TiO2)为主体,可能加上各种改性。光催化还要考虑光的部分,二氧化钛+可见光,效果通俗的讲就是渣,二氧化钛+紫外光,注意,那是紫外。在外逛个街还打个阳伞呢,在家天天点着紫外灯吗?现在号称采用光触媒的公司有很多,但是想一想,如果采用二氧化钛在可见光条件下就能得到很好的有机物去除效果,前文所提到的,二氧化钛+贵金属才勉强能去除甲醛的技术还有存在的必要吗?不用说去除VOCs,可见光条件下,采用光催化剂随便能干点啥都是顶级科学家的水平。国内搞光催化的院士一只手都数不过来,看看他们的研究成果就明白现行技术有多扯了。科学还没解决的问题,技术都已经商业化了,我是不太敢信呀!光催化是个好东西没错,要不也不会研究这么多年,但是其效率、寿命等都存在很大的问题,所以才需要研究这么多年。
  • 催化杀菌(活性Ag离子)——除菌。与光催化一样,理论上没什么问题,电视剧里也不经常整个银针之类的吗?但是实际的效果,我只能说,任重而道远,估计还没光催化有盼头。

没有一种技术是万能的,环境领域的净化,大多都是两害相权,取其轻。个人觉得上述技术用于室内空气净化总体思路是合理的,有效果好坏之分,但总体不至于产生重大的安全隐患。但是接下来要说的这些技术,我只能说“工业届的朋友真是艺高人胆大呀!”

  • 紫外杀菌。紫外线能杀菌是没有任何问题的,水处理,生物实验用的无菌操作台等配紫外灯杀菌。但是旁边没人总待着的,而且大家做生物实验和光催化的实验都是先关灯,再操作的,搞科研的都怕紫外辐射到自己,老百姓不怕吗?搞个紫外灯在室内长期照,是不是太猛了点。起到杀菌效果,但又不辐射到人类,到底采用什么波段,多少瓦的灯,怎么装可是要好好研究一下。
  • 臭氧氧化(活性氧)。有空气净化器说采用活性氧杀菌,去除有机物,我在纳闷儿的时候看到O3真心是无语了。臭氧是能杀菌去除有机物,但是也大多用在水处理方面,怎么能用在室内呢?臭氧是强氧化剂呀,本身对人体就是有害的。
  • 等离子体(自然离子、净离子群、离子风)。等离子体Plasma,包含正离子,负离子和中性立子,整体上成电中性。确实很多人研究Plasma在空气污染物净化领域的应用,比如采用催化氧化法去除苯系物需要200℃左右的温度,加上Plasma,室温下就搞定了。但是这里面存在很大的隐患,一个是副产物臭氧的产生,另一个就是选择性的问题,污染物被破坏了,但不一定形成了无毒无害的二氧化碳和水,可能是其它同样有害甚至毒性更大的东西。而且正负离子是不稳定的,几十秒,最多几分钟就湮灭了,想获得好的净化效果,需要加高压,电压越高,能耗越大,产生的副产物臭氧越多。
  • 负离子群。和等离子体有些接近,也涉及到臭氧的问题。
  • 静电除尘。这个用在室内空气净化,也真是醉了。静电除尘在燃煤电场应用较多,因为这个对比电阻是有一定要求的,颗粒物去除效果与温度湿度等操作条件也有关系,电场的尾气条件相对稳定,参数设计合理可以达到较好的除尘。而我们日常所说的PM2.5成份和组成多变,导电性不一定都那么合适,所以静电除尘的效率实在不敢恭维。而且这个同样需要高压电,同样可能产生臭氧。想想都觉得怕怕的。

工业技术是为了实现工业目的,并没有过多的考虑对人体的影响也是很能理解的,但是将工业领域的东西引入民用,绝不能生搬硬套,一定要注意安全性。紫外、臭氧、高压电场、电磁辐射,不适合与人类直接日夜相伴吧。

空气净化器行业现状

  • 技术不成熟。我们国家的研发说的难听点,就是山寨,但是欧美发达国家没有这么严重的空气质量问题,而且空气污染好还是采用源头控制。所以室内空气净化这种终端控制,没有成型的技术可以借鉴,只能东拼西凑,甚至把一些本来是工业用的技术直接般到民用。用工业盐炒菜,用工业酒精造酒,用搅拌机做肉馅,合适吗?作为一个科研人员我真的很感慨,科学家都不敢卖的东西,居然有人敢买。说句实话,我这边还在实验室里看自己的研究成果横竖不顺眼呢,结果很多都能雷到我的东西已经商业化了,真是整个人都不好了。我太追求完美,妄自菲薄了,还是太没有经济头脑,还是我的研究思路不对,水平不行被人家碾压了。空气净化器行业,简单的说,是“市场等技术”,技术不成熟,市场又在那了,所以只能赶鸭子上架。能被研究几十年的东西说明大家相信它有用,还一直处于研究阶段的东西,说明还不那么好用。
  • 行业标准不合理。行业标准说白了是行业内的人商量着制定的。我国用皮鞋生产食用明胶都是符合行业标准的,空气净化器是个新兴产品,行业标准可以脑补。去年新颁布的新国标比旧国标完善了一下,但是大多还是按照一个家用电器的思路,风量、噪声、能耗。对于空气净化器性能的限定也只是多长时间内,某去除率达到多少,但是,上面的分析就可以发现,寿命、二次污染等也是十分重要的。但是,就这么简单的标准,很多现售的机器连个基本的净化性能检测报告都没有,也真是醉了。

结语

对消费者说

写这篇文章,不是告诉大家不要买空气净化器。这个有点像暴雨天打伞,可能管不了多少事,但总比直接淋雨强多了。空气净化器不是3c产品,所以没必要太在乎什么用户体验,能否用APP控制。而且也没必要太在乎外表,还是性能和安全性比较重要。不要太相信广告,这个靠谱程度和化妆品广告差不多,还是该看看专业质检部门给出的性能测试报告。不要盲目的崇洋媚外,还是该结合国情。

对厂商说

不讲道德,就讲利益。只是靠山寨,东拼西凑,吹牛,是难以长久的。而且消费者不傻,那些不靠谱的产品,明显销量低。现在很多商人的心态都是等人家研究出来成果,然后直接拿钱砸,占为己有。能在山寨的过程中有所改进已经算创新了,自主开发新产品,很多人都没耐心。但是搞研究的也不傻,自己的心血给土豪做嫁衣,哪来的动力。

对政府说

控制环境污染最好的方法还是源头控制,也就是减排,这是用脚趾想想都能明白的道理。但是就是由于有些人为了一己私利,充耳不闻。比如机动车尾气净化,国内科学家也都在呼吁提高油品,降低s含量,但有关部门就是各种找理由推卸责任。还寄希望于我们这些搞催化的提高催化剂性能,也真是无语了。s最终会转化为硫酸盐沉积在催化剂表面,没法被分解,就相当于死在那占着茅坑不拉屎了,再牛的催化剂也无能为力,所谓的抗s催化剂就是死的慢点而已。燃料中脱硫对大气污染控制至关重要,国外技术非常成熟,国内也不是真的搞不定。氮氧化物可以催化还原,挥发性有机物可以催化氧化,但是所有的催化剂基本都能被硫酸盐干死,只是早晚的事。雾霾已经这么严重,还各种推诿,真的想问到底是无知,还是无良。
大气污染中,任何人都不可能独善其身。即使移民,哪天污染物也可能漂洋过海的来看你。即使是土豪,买高端空气净化器,性能也没有吹的那么好。所以大敌当前,只能合力抗敌,当然我知道没人听我的,呵呵。

上述内容都是我自己的感受,不一定专业,不一定正确,就当是一种情怀吧。专业的场合,用我公开的身份,我也肯定不会这样说,所以欢迎大家交流,但是骗鬼的话就不用来忽悠我了,没准还是照我抄的呢。
人生在世,不想活的那么精细,随便说两句,全当解闷吧!

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