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【摘 要】本文首先对室内空气品质（IAQ）进行了简要介绍，然后分析了VOCs对室内空气品质的影响及其消除方法，最后介绍了多相纳米半导体TiO2光催化氧化技术的相关内容，希望可以给相关人士提供一定的借鉴。
【关键词】多相纳米半导体；VOCs；IAQ
1.室内空气品质简介
1.1室内空气品质的含义
众所周知，人类的大多数时间都是在室内度过的，因此，室内空气品质将会对人类的生活与工作产生直接的影响。室内空气品质的含义随着人们认识的发展也得以不断的完善，在近年来丹麦的一位科学家提出了“感觉到可接受的室内空气品质”以及“可接受的室内空气品质”的概念。他提出，“可接受室内空气品质”指的是：在空调屋中，人们大多数都不会对室内的空气品质感到不满，此时室内空气中的已知的污染物没有达到会影响到人体健康的浓度。而“感觉到的可接受的室内空气品质”指的是：空调屋中人们大多没有由于刺激性或者气味而产生不满。其符合可接受室内空气品质的一定条件，因为室内的一些砌体，比如说CO与氯气等无气味，也不会对人体产生刺激，人们不易感觉到，但是其却能对人体产生巨大的危害，所以，单单用感觉到的室内空气品质是远远不行的，一定要应用可接受的室内空气品质。
1.2室内空气品质的影响因素
据相关调查研究发现，除掉人类的主观因素以外，室内空气品质的影响因素还包括两个方面，分别是：①污染物的产生与去除；②暖通空调系统的设计与运行不科学。要想使得室内空气品质得以有效的提高，必须要坚持标本兼治。对HVAC系统设计与运行予以有效的改进是使得IAQ得以有效提高的必要保证；而对室内污染源的控制，有效避免室内污染的产生是使得IAQ得以有效提高的根本。
1.3室内空气品质的评价
据相关研究发现，科学、合理的室内空气品质评价具有非常重要的作用，其是人们正确了解室内环境的一种科学而有效的方法，同时也是营造出优良室内空气品质的一个重要依据。因为室内空气品质所涉专业知识众多，因此，对其的评价也应该涉及到诸多专业领域，比如说：社会心理学、卫生学、环境监测、医学以及建筑技术等。现在，对室内空气品质的评价主要分为两种：主观评价与客观评价。①主观评价主要是指：直接运用人的感觉器官对空气品质进行描述以及评价；②客观评价主要是指：根据人们所受的影响与各污染物的种类、浓度以及作用时间间的关系，并运用通风效能系数、换气效率以及空气龄等概念，对室内空气品质予以评价。
2.VOCs对室内空气品质的影响及其消除方法
VOCs主要指的是室温下沸点小于260℃或者饱和蒸汽压力高于70.91Pa的有机物。VOCs具有较强的刺激性、挥发性、毒性，而且具有特殊的气味，其不仅是制药、石油、建材以及化工等行业中常见的污染物，还是室内空气的一个重要污染物。一般而言，室内的VOCs浓度应该低于0.2~0.3mg/m3，由于室内冬季的通风较少，所以冬季室内的VOCs也会较高。
2.1室内VOCs的来源
据调查研究发现，室内VOCs的可能性来源较广，比如说：室外环境、办公设备、人类活动、通风系统、建材与家具等。
2.2 VOCs对室内空气品质的影响
一般而言，在TVOC（总挥发性有机物）的浓度低于0.2mg/m3的时候，可能不会对人体产生危害，但是当浓度高于35mg/m3的时候，就可能致使人抽筋、昏迷，更甚者致人死亡。需要注意的是，即便室内空气之中单个VOC浓度小于限定值，但是因为许多VOCs混合存在并产生互相作用，必然会将危害升级，在整体暴漏之后，必然会对人体产生严重的危害。通常来说，VOCs对室内空气质量的影响为影响到人们的身体健康。VOCs会对人们呼吸道与眼睛产生刺激，使人们产生乏力、咽喉痛、头痛以及皮肤过敏等反应，而且，VOCs之中具有许多致癌的物质。
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2.3消除VOCs的方法
VOCs的净化方法主要是运用物化的不同性质，根据分子内与分子间的作用力来实现，根据净化的原理主要分为八种方法，分别是：光催化氧化法、生物处理净化法、膜分离净化法、冷凝净化法、燃烧净化法、催化转生净化法、吸附净化法以及吸收净化法。在这八种方法中，多相纳米半导体TiO2光催化氧化法应用最为广泛，其主要是指：在光照作用下，纳米半导体TiO2材料通过将光能转化成化学能，推动化合物的降解或者合成。这项技术的优点主要包括：
①在光催化氧化的整个过程中不用特定的压力与温度，在大气压与室温条件下就能够正常开展，而且不用额外加热。②光催化氧化不仅仅是对某些化合物适用，在一些运行参数之下，其技术能够适用于较大范围的污染物之中。③在光催化之后，化合物能够实现高效而完全的矿化，从而产生不具毒性的H2O与CO2等氧化物，进而使得绝对毒性得以有效降低。④光催化氧化不需要别的化学添加剂，仅仅具有氧气就足够了。⑤TiO2在光照之后不会产生光腐蚀问题，具有较强的耐酸碱性与较稳定的化学性质，并且对生物没有毒性。TiO2的来源较广，价格较便宜。TiO2吸收光谱能够与太阳光谱相重合，所以，太阳能可以代替紫外灯，达到经济的效果。⑥这一过程同样适用于液体与气体之中。除此之外，光谱化操作的资金投入与运行所需费用都较低，应用光催化氧化方法经济性更高。
3.多相纳米半导体TiO2光催化氧化技术
3.1纳米科技
所谓的纳米科技指的是在纳米尺度空间的范围内，对物质间的互相作用与物质特性进行研究，并发展成相应的多学科互相交叉的技术与科学。其是在纳米尺度空间范围中的一种工作方式与生产方式，据相关研究发现，纳米科技的内涵较为广泛，其主要包括：纳米力学、纳米加工学、纳米电子学、纳米生物学、纳米材料科学、纳米化学以及纳米体系物理学等。
3.2纳米半导体TiO2光催化剂
在现代光催化剂众多，而TiO2凭借其实用性、经济性以及稳定性等特点，而获得了较为广泛的应用。①TiO2的晶体结构：研究发现，TiO2的晶体结构主要有三种，板钛矿型、金红石型、锐钛矿型。这些结构的共同点为：都以TiO6八面体为结构的基本单位。②TiO2薄膜的制备：研究发现，TiO2薄膜有许多的制备方法，比较常见的包括：热分解法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法以及液相沉积法等。
3.3提高纳米半导体TiO2光催化反应能力的途径
3.3.1TiO2表面贵金属沉积
一般而言，可以将TiO2表面贵金属沉积看做是能够捕获激发电子的一种有效的改性方法，其可以使得O2得以还原。在TiO2表面上贵金属的沉积可用光还原法与浸渍还原法予以还原。通常而言，金属的沉积所形成的是原子簇而不是覆盖物，其聚集的尺寸通常是纳米级，表面的覆盖率是非常小的。贵金属的沉积可以使得TiO2的光催化活性明显提高。
3.3.2TiO2的金属离子掺杂
在半导体表面金属离子的掺杂可以致使其产生缺陷或使其结晶度被改变，进而使其变成电子陷阱而延长使用寿命，或者变成复合中心，加快其复合的速度。这些都可以使得半导体光催化反应能力得以有效提高。
3.3.3TiO2的光敏化
把光活性化合物物理吸附或者化学吸附在光催化剂的表面之上，使得激发的波长范围得以扩大，光催化的反应效率得以提高，这就是催化剂的表面光敏化作用。一般而言，光敏化剂主要包括：玫瑰红、有视紫红等。敏化之后的粒子能够被可见光激发，从而实现污染物降解的效果，进而使得TiO2的激发波长范围得以扩大，使得利用更多的太阳光的可能性得以实现。
结束语
综上所述，随着经济社会的发展，人们生活水平的提高，人们越来越重视生活环境的改善。由于室内是人们生活的重要场所，所以其空气品质问题对于人体的健康具有非常重要的作用，TiO2技术在IAQ中的应用具有较好的发展前景，需要相关人员予以不懈的努力。
参考文献：
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[2]尹维东，刘来红，乔惠贤，刘锦华.室内空气污染物的净化[J].环境污染治理技术与设备.2010，（3）：53-55
[3]宋瑞金，崔九思，陈烈贤.纳米光催化涂料去除空气污染物净化效果的评价[J].环境与健康.2010，（7）：231-232
论文作者:江宗和
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第8期
论文发表时间:2016/8/25
标签：室内空气论文; 品质论文; 纳米论文; 污染物论文; 光催化论文; 多相论文; 室内论文; 《低碳地产》2015年第8期论文;